(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学結像装置であって：
光学素子と；
圧電装置と、を備え；
前記光学素子は光学素子本体を備え、該光学素子本体は、該光学素子本体の正面側の上に光学表面を担持し；
前記圧電装置は、第１電極及び少なくとも１つの圧電素子を備え；
少なくとも１つの第２電極が前記光学素子本体の背面に隣接して位置し、及び前記少なくとも１つの圧電素子が前記第１電極と前記少なくとも１つの第２電極との間に位置する時、前記第１電極は、前記少なくとも１つの圧電素子及び前記少なくとも１つの第２電極と協働するよう構成され、前記光学素子本体の前記背面側は、前記光学素子本体の前記正面側の反対側にあり；
前記第１電極は、前記光学素子本体の前記正面側の上に位置し；
前記少なくとも１つの圧電素子は、前記光学素子本体の少なくとも１つの圧電部分により形成され；
前記少なくとも１つの第２電極は、前記光学素子本体と分離した電極キャリアユニット上に位置する光学結像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学結像装置であって、
前記第１電極は、前記光学表面と前記少なくとも１つの圧電部分との間に位置し；
及び／又は
前記第１電極は、前記光学表面と前記光学素子本体との間に位置する光学結像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光学結像装置であって、
前記第１電極は、前記光学素子本体の上、及び／又は前記少なくとも１つの圧電部分の上に形成された、少なくとも１つの導電性材料の層により形成され；
及び／又は
前記光学表面は、前記第１電極の上に形成された少なくとも１つの反射層により形成され；
及び／又は
前記光学表面の少なくとも一部分は、前記第１電極の表面により形成される光学結像装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記少なくとも１つの圧電部分は実質的に、前記第１電極から、前記光学素子本体の背面側で前記光学素子本体を限定する前記光学素子本体の背面にまで延在し、
及び／又は
前記光学表面は、前記光学素子の光学的使用可能領域を画定し、該光学的使用可能領域は光学結像プロセスで使用可能であり、及び前記少なくとも１つの圧電部分は、少なくとも前記光学的使用可能領域に亘って延在し、
及び／又は
前記少なくとも１つの圧電部分は、前記光学素子本体の少なくとも８０％を形成する光学結像装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記光学素子本体が、前記少なくとも１つの圧電部分を提供するために、圧電材料により形成され、
及び／又は
前記光学素子本体は、圧電材料からなるモノリシック体である光学結像装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記光学表面は、前記光学素子の光学的使用可能領域を画定し、該光学的使用可能領域は光学結像プロセスで使用可能であり、及び少なくとも前記光学的使用可能領域に亘って、前記光学表面の局所的表面法線に沿う前記光学素子本体の寸法が、実質的に均一である光学結像装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記少なくとも１つの圧電部分は、石英（ＳｉＯ２）材料の圧電係数のＮ倍の圧電係数を有する材料から製造され、Ｎは、少なくとも２であり；
及び／又は
前記少なくとも１つの圧電部分は、少なくとも１０ｐｍ／Ｖまでの範囲、の圧電係数を有する材料から製造され；
及び／又は
少なくとも１つの圧電部分は、ガラス状の圧電材料から製造され；
及び／又は
前記少なくとも１つの圧電部分は、第１極性の第１電場に反応して収縮し、及び第２極性の第２電場に反応して拡大する双極性圧電材料から製造され、前記第２極性は、前記第１極性とは逆であり；
及び／又は
前記少なくとも１つの圧電部分は、前記光学素子本体の光学等級表面を製造するための、少なくとも１つの光学表面製造プロセスを受けるのに適した圧電材料から製造され；
及び／又は
前記少なくとも１つの圧電部分は、電場に対する最大応答の方向を有する異方性圧電材料から製造され、前記少なくとも１つの圧電部分の前記材料は、前記最大応答の方向と前記光学表面の局所的表面法線との間の傾斜が、２０°未満であるように配置される光学結像装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記少なくとも１つの圧電部分は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、ジフェニルアラニンペプチドナノチューブ（ＰＮＴｓ）、石英（ＳｉＯ２）、リン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）、異極像トルマリン、ガリウムランタンシリケート（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４）、ガリウム・ゲルマニウム酸カルシウム（Ｃａ３Ｇａ２Ｇｅ４Ｏ１４）、及びこれらの組み合わせからなる材料群から選択される材料から製造される光学結像装置。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記圧電装置は前記電極キャリアユニットを備え；
前記電極キャリアユニットは、前記背面側で前記光学素子本体を限定する光学素子本体背面に隣接して位置し；
前記電極キャリアユニットは、前記少なくとも１つの第２電極を担持する光学結像装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学結像装置であって、
前記少なくとも１つの第２電極の少なくとも近傍において、前記光学素子本体背面が前記電極キャリアユニット及び前記少なくとも１つの第２電極に接触しないよう、間隙が前記電極キャリアユニットと前記光学素子本体背面との間に形成され；
前記間隙は、前記少なくとも１つの第２電極の前記近傍における前記光学素子本体背面の任意の位置において、前記光学素子本体背面の局所的表面法線に沿った局所的間隙の幅を画定し；
前記局所的間隙の幅は、前記少なくとも１つの第２電極の前記近傍において、少なくとも１μｍである光学結像装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の光学結像装置であって、
前記少なくとも１つの第２電極の少なくとも近傍において、前記光学素子本体背面が前記電極キャリアユニット及び前記少なくとも１つの第２電極に接触しないよう、間隙が前記電極キャリアユニットと前記光学素子本体背面との間に形成され；
前記間隙は、前記少なくとも１つの第２電極の前記近傍における前記光学素子本体背面の任意の位置において、前記光学素子本体背面の局所的表面法線に沿った局所的間隙の幅を画定し；
前記局所的間隙の幅は、前記少なくとも１つの第２電極の前記近傍において、多くとも１００μｍである光学結像装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の光学結像装置であって、
前記少なくとも１つの第２電極の少なくとも近傍において、前記光学素子本体背面が前記電極キャリアユニット及び前記少なくとも１つの第２電極に接触しないよう、間隙が前記電極キャリアユニットと前記光学素子本体背面との間に形成され；
前記間隙は、前記少なくとも１つの第２電極の前記近傍における前記光学素子本体背面の任意の位置において、前記光学素子本体背面の局所的表面法線に沿った局所的間隙の幅を画定し；
前記電極キャリアユニットの形状は、前記局所的間隙の幅が、前記少なくとも１つの第２電極の前記近傍において、少なくとも実質的に均一であるように、前記光学素子本体背面の形状に適合される光学結像装置。
【請求項１３】
請求項１０〜１２の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記間隙が、前記光学結像装置の通常作動の間少なくとも一時的に、流体で充填され；
前記圧電装置は、前記光学結像装置の通常作動の間に、最大電圧を前記第１電極と前記少なくとも１つの第２電極との間に印加するよう構成され、及び前記流体は、前記第１電極と前記少なくとも１つの第２電極との間に前記最大電圧が印加された際に、前記間隙のアーク放電を防止するために十分な流体誘電率を有する光学結像装置。
【請求項１４】
請求項１０〜１２の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記間隙が、前記光学結像装置の通常作動の間少なくとも一時的に、流体で充填され；
前記流体は、乾燥空気、乾燥窒素（Ｎ２）、及び六弗化硫黄（ＳＦ６）からなるガス群の、少なくとも１つのガスを含み、又は前記流体は、ペルフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、グリセリン、グリセロール（Ｃ３Ｈ８Ｏ３）、及び脱イオン水（Ｈ２Ｏ）からなる液体群の、少なくとも１つの液体を含む光学結像装置。
【請求項１５】
請求項１０〜１２の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記間隙が、前記光学結像装置の通常作動の間少なくとも一時的に、流体で充填され；
前記流体は流体誘電率を有し、及び前記圧電部分は圧電部分誘電率を有し、前記流体誘電率は、前記圧電部分誘電率から、前記圧電部分誘電率の多くとも３０％だけ逸脱する光学結像装置。
【請求項１６】
請求項１０〜１５の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記圧電装置は封止装置を備え、該封止装置は、前記電極キャリアユニットと前記光学素子本体との間で作用し、前記間隙を周囲雰囲気から封止し、及びラビリンスシール装置を備え；
及び／又は
前記圧電装置は、パージ用流体で前記間隙をパージするよう構成されたパージ装置を備える光学結像装置。
【請求項１７】
請求項９〜１６何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記電極キャリアユニットは、電気絶縁材料を含むキャリアユニット材料製である光学結像装置。
【請求項１８】
請求項９〜１７何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記電極キャリアユニットは、セラミック材料、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、及びガラス磁器からなるキャリアユニット材料群のキャリアユニット材料製である光学結像装置。
【請求項１９】
請求項９〜１８何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記少なくとも１つの第２電極は、前記電極キャリアユニット上に堆積された、少なくとも１つの導電性材料の層から製造される光学結像装置。
【請求項２０】
請求項９〜１９何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記少なくとも１つの第２電極は、プリント回路基板製造プロセスにおいて形成される光学結像装置。
【請求項２１】
請求項９〜２０の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記光学素子本体が、光学素子本体支持ユニットを介して支持構造上に支持され、及び前記電極キャリアユニットが、電極キャリア支持ユニットを介して前記支持構造上に支持され、前記少なくとも１つの第２電極の少なくとも近傍が、前記光学素子本体から機械的にデカップルされ；
前記光学素子本体支持ユニットは、前記電極キャリア支持ユニットから分離する光学結像装置。
【請求項２２】
請求項９〜２０の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記光学素子本体が、光学素子本体支持ユニットを介して支持構造上に支持され、及び前記電極キャリアユニットが、電極キャリア支持ユニットを介して前記支持構造上に支持され、前記少なくとも１つの第２電極の少なくとも近傍が、前記光学素子本体から機械的にデカップルされ；
前記光学素子本体支持ユニットは、少なくとも１つの光学素子本体支持位置で、前記光学素子本体に接触し、及び前記電極キャリア支持ユニットは、前記少なくとも１つの光学素子本体支持位置の近傍で、前記光学素子本体に接触する光学結像装置。
【請求項２３】
請求項９〜２０の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記光学素子本体が、光学素子本体支持ユニットを介して支持構造上に支持され、及び前記電極キャリアユニットが、電極キャリア支持ユニットを介して前記支持構造上に支持され、前記少なくとも１つの第２電極の少なくとも近傍が、前記光学素子本体から機械的にデカップルされ；
前記電極キャリア支持ユニットは、少なくとも１つの電極キャリア支持位置で、前記光学素子本体に接触し、及び前記光学素子本体支持ユニットは、前記少なくとも１つの電極キャリア支持位置の近傍で、前記電極キャリアユニットに接触する光学結像装置。
【請求項２４】
請求項１〜２３の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記圧電装置は、センサ情報を制御装置に提供するよう構成されたセンサ装置を備え、前記センサ情報は、前記光学素子本体の変形及び／又は配向及び／又は位置、及び／又は光学素子本体に作用する振動外乱を、空間の全ての６自由度までの少なくとも１つの自由度で表し；
前記センサ装置は少なくとも１つの第３電極を備え、該少なくとも１つの第３電極は、前記少なくとも１つの第２電極から電気的に絶縁され、及び前記少なくとも１つの第２電極の近傍に位置し、前記第３電極は、前記第２電極により包囲され、及び／又は前記第２電極の重心領域に位置し；前記第３電極の表面は、前記第２電極の表面の１％乃至２０％である光学結像装置。
【請求項２５】
請求項１〜２３の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
前記圧電装置は、センサ情報を制御装置に提供するよう構成されたセンサ装置を備え、前記センサ情報は、前記光学素子本体の変形及び／又は配向及び／又は位置、及び／又は光学素子本体に作用する振動外乱を、空間の全ての６自由度までの少なくとも１つの自由度で表し；
前記圧電装置は前記制御装置を備え、該制御装置は、前記センサ情報の関数として、前記第１電極と前記少なくとも１つの第２電極との間に電圧を印加するよう構成され、前記光学素子本体の振動挙動に影響し、前記光学素子本体の共振周波数を高める光学結像装置。
【請求項２６】
請求項１〜２５の何れか一項に記載の光学結像装置であって、
該光学結像装置は、ＵＶ範囲、特にＥＵＶ又はＶＵＶ範囲の露光光波長で露光光を使用するマイクロリソグラフィで使用されるよう構成される光学結像装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の光学結像装置であって、
前記露光光は、５ｎｍから２０ｎｍまで、又は１００ｎｍから２００ｎｍまでの範囲の、露光光の波長を有する光学結像装置。
【請求項２８】
請求項２６に記載の光学結像装置であって、
照明ユニット、マスクユニット、光学投影ユニット、及び基板ユニットが装備され、前記照明ユニットは、前記マスクユニットに受容されたマスクを、前記露光光で照明するよう構成され、前記光学投影ユニットは、前記マスク上に形成されたパターンの像を、前記基板ユニットに受容された基板上へ転写するよう構成され、前記光学素子は、前記照明ユニット又は前記光学投影ユニットの部分を形成する光学結像装置。
【請求項２９】
光学結像装置の圧電装置の、第１電極、少なくとも１つの第２電極、及び少なくとも１つの圧電素子を支持する方法であって、前記光学結像装置は、光学素子本体を有する光学素子を備え、前記光学素子本体は、前記光学素子本体の正面側の上に光学表面を担持し、前記方法は：
前記少なくとも１つの第２電極を、前記光学素子本体の背面側の上に配置するステップであって、前記光学素子本体の前記背面側は、前記光学素子本体の前記正面側の反対側にあるステップと；
前記少なくとも１つの圧電素子を、前記第１電極と前記少なくとも１つの第２電極との間に配置するステップと；
前記第１電極を、前記光学素子本体の前記正面側の上に配置するステップと；
前記光学素子本体の少なくとも１つの圧電部分により、前記少なくとも１つの圧電素子を形成するステップと；
前記少なくとも１つの第２電極を、前記光学素子本体とは別個の電極キャリアユニット上に配置するステップと、を含む方法。
【請求項３０】
請求項２９に記載の方法であって、
前記第１電極は、前記光学表面と前記少なくと１つの圧電部分との間に位置し；
及び／又は
前記第１電極は、前記光学表面と前記光学素子本体との間に位置する方法。
【請求項３１】
請求項２９または３０に記載の方法であって、
前記第１電極は、前記光学素子本体の上、及び／又は前記少なくとも１つの圧電部分の上に形成された、少なくとも１つの導電性材料の層により形成され；
及び／又は
前記光学表面は、前記第１電極の上に形成された少なくとも１つの反射層により形成され；
及び／又は
前記光学表面の少なくとも一部分は、前記第１電極の表面により形成される方法。
【請求項３２】
請求項２９〜３１の何れか一項に記載の方法であって、
前記少なくとも１つの第２電極は、前記電極キャリアユニットの上に位置し、該電極キャリアユニットは、前記背面側で前記光学素子本体を限定する光学素子本体背面に隣接して位置し；
前記少なくとも１つの第２電極の少なくとも近傍において、前記光学素子本体背面が前記電極キャリアユニット及び前記少なくとも１つの第２電極に接触しないよう、間隙が前記電極キャリアユニットと前記光学素子本体背面との間に形成され、前記間隙が、前記光学結像装置の通常作動の間少なくとも一時的に、流体で充填され、前記間隙は、周囲雰囲気からシールされる方法。
【請求項３３】
請求項２９〜３１の何れか一項に記載の方法であって、
前記少なくとも１つの第２電極は、前記電極キャリアユニットの上に位置し、該電極キャリアユニットは、前記背面側で前記光学素子本体を限定する光学素子本体背面に隣接して位置し；
前記光学素子本体が光学素子本体支持ユニットを介して支持構造上に支持され、及び前記電極キャリアユニットが電極キャリア支持ユニットを介して前記支持構造上に支持され、前記少なくとも１つの第２電極の少なくとも近傍が、前記光学素子本体から機械的にデカップルされる方法。
【請求項３４】
情報を捕捉する方法であって、請求項１〜２８の何れか一項に記載の前記光学結像装置の前記光学素子本体の変形及び／又は配向及び／又は位置を表す前記情報を、空間の全ての６自由度までの少なくとも１つの自由度で、前記圧電装置を使用して捕捉する方法。
【請求項３５】
能動的に調整する方法であって、請求項１〜２８の何れか一項に記載の前記光学結像装置の前記光学素子本体の変形及び／又は配向及び／又は位置を、空間の全ての６自由度までの少なくとも１つの自由度で、前記圧電装置を使用して能動的に調整する方法。
【請求項３６】
光学結像方法であって、
露光光を使用する露光プロセスにおいて、請求項１〜２８の何れか一項に記載の前記光学結像装置を使用して、パターンの像を基板上に転写し、
前記露光プロセスの間、前記光学結像装置の前記光学素子本体の変形及び／又は配向及び／又は位置を表す情報を、空間の全ての６自由度までの少なくとも１つの自由度で、請求項３４に記載の方法を使用して捕捉し、
及び／又は
前記露光プロセスの間、前記光学結像装置の前記光学素子本体の変形及び／又は配向及び／又は位置を、空間の全ての６自由度までの少なくとも１つの自由度で、請求項３５に記載の方法を使用して能動的に調整する、光学結像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本特許の開示は、米国特許法第１１９条の下で、２０１５年９月２３日に出願された独国特許出願第１０２０１５２１８２２９．０号に基づく利益を主張するものであり、その全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、露光プロセスに使用される光学結像装置、特にマイクロリソグラフィシステムの光学結像装置に関する。さらに本発明は、光学結像装置の圧電装置の構成部品を支持する方法、並びに光学結像装置の光学素子の状態を、検出する方法又は能動的に調整する方法に関する。本発明は、特に半導体デバイスであるマイクロ電子デバイスを製造するためのフォトリソグラフィプロセスに関連して、又はそうしたフォトリソグラフィプロセスの間に使用されるマスク又はレチクルのようなデバイスの製造に関連して、使用されることができる。
【０００３】
典型的に、半導体デバイスのようなマイクロ電子デバイスの製造に関連して使用される光学系は、光学系の露光光路に配置されたレンズ及びミラー等のような光学素子を備える複数の光学素子ユニットを備える。そうした光学素子は、通常露光プロセスにおいて協働し、マスク、レチクル等の上に形成されたパターンの像を、ウエハのような基板上へ転写する。光学素子は通常、１つ以上の機能的に別個の光学素子グループにおいて組み合わされる。これら別個の光学素子グループは、別個の光学露光ユニットにより保持されることができる。特に、主として屈折系においては、そうした光学露光ユニットが、１つ以上の光学素子を保持する光学素子モジュールのスタックから構成されることが多い。これらの光学素子モジュールは、通常、略環状の外部支持装置を備える。支持装置は１つ以上の光学素子ホルダを支持する。そして各光学素子ホルダが光学素子を支持する。
【０００４】
しかしながら、半導体デバイスの微細化の進行に伴い、これら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恒久的に向上させる必要性が存在する。このような解像度向上の必要性は、明らかに、光学系の開口数（ＮＡ）増大及び結像精度増大の必要性を押し上げる。
【０００５】
解像度の向上を達成するための１つのアプローチは、露光プロセスに使用される光の波長を低減することである。近年、極端紫外（ＥＵＶ）範囲の光、典型的に５ｎｍから２０ｎｍの範囲の波長、多くの場合約１３ｎｍの波長の光を使用するアプローチが採られている。このＥＵＶ範囲においては、一般的な屈折性光学機器をもはや使用不可能である。これは、このＥＵＶ範囲では、屈折光学素子に一般的に使用される材料が、高品質の露光結果を得るには高すぎる吸収度を示す、という事実による。従ってＥＵＶ範囲では、ミラー等のような反射素子を備える反射系が露光プロセスに使用され、マスク上に形成されたパターンの像を、例えばウエハである基板上へ転写する。
【０００６】
ＥＵＶ範囲において、高開口数（例えばＮＡ＞０．４乃至０．５）の反射系使用へ移行することは、光学結像装置の設計に関する著しい挑戦に至るものである。
【０００７】
重大な精度要件の１つは、基板上の像の位置の精度である。これは、視線（LoS：line of sight）精度、とも称される。視線精度は、典型的に開口数の逆数にほぼ調整される。従って視線精度は、開口数ＮＡ＝０．４５を備える光学結像装置に対して、開口数ＮＡ＝０．３３を備える光学結像装置の視線精度よりも１．４ファクタだけ小さい。典型的に視線精度は、開口数ＮＡ＝０．４５に対して０．５ｎｍを下回る範囲にある。露光プロセスにおいてダブルパターニングも又許容される場合、精度は典型的に、更に１．４ファクタだけ低減される必要があるであろう。従ってこの場合、視線精度は、０．３ｎｍさえ下回る範囲であろう。
【０００８】
上述したことは、とりわけ露光プロセスに関与する構成部品と個々の構成部品の変形との間の相対位置に関して、非常に厳しい要求をもたらす。さらに、高品質の半導体デバイスを確実に得るためには、高度の結像精度を示す光学系の提供のみが必要なわけではない。そうした高度の精度を、露光プロセス全体において、かつ系の寿命に亘って維持することも又必要である。その結果として、例えば露光プロセスにおいて協働する光学結像装置構成部品、即ち、マスク、光学素子及びウエハは、前述の光学結像装置構成部品の間の所定の空間的関係を維持し、及び不所望な変形を最小限とし、かつ高品質の露光プロセスを提供するために、明確に定義された方法で支持されなければならない。
【０００９】
導入された振動の影響下、とりわけ装置を支持する接地構造、及び／又は（例えば移動する構成部品、乱流等である）加速質量のような外乱振動の内部源を介して導入された振動の影響下でも、並びに熱的に誘導された位置変化の影響下でも、全露光プロセスを通じて光学結像装置の構成部品の間の所定の空間的関係を維持するために、光学結像装置の特定の構成部品の間の空間的関係を少なくとも断続的に捕捉し、及び光学結像装置の構成部品のうちの少なくとも１つの構成部品の位置を、この捕捉プロセスの結果の関数として調整する必要がある。光学結像装置のこれらの構成部品のうちの少なくとも幾つかの変形に対しても、同様である。
【００１０】
例えば米国特許出願公開第２００２／００４８０９６号（Melzerら）、及び米国登録特許第５，９８６，７９５号（Chapmanら）からは、変形可能ミラーが既知である。各明細書の全開示は、参照により本明細書に組み込まれる。ここで、変形可能ミラー装置は、ミラー本体及びミラーの光学表面と反対側のミラー背面上に配置された圧電アクチュエータのマトリクスにより形成される。圧電アクチュエータは、典型的に、ミラー本体と（米国登録特許第５，９８６，７９５号に示されたプッシュプル構成における）カウンタ構造との間の、光学表面に垂直な方向に作用する。代替的に、ミラー内在変形システムにおいて、（例えば米国特許出願公開第２００２／００４８０９６号に示されるように）圧電アクチュエータは、ミラー本体の曲げ変形を生成するために（典型的に光学表面に平行な）せん断力を導入するミラー本体のみに作用する。独国特許出願公開第１０２００４０５１８３８号（Mollerら）からも、類似の構成が既知である。これらの明細書の全開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００１１】
これらの場合において、圧電アクチュエータをミラー本体に取り付けることが、光学系における長期間の結像精度に対して不可欠である。ミラー内在システムにおいて最も広く使用される取り付け方法は、室温又は室温近傍で実施可能な糊付けである。しかしながら、アクチュエータとミラー本体との間の糊層は、例えば応力緩和、吸湿等に起因してナノメータのスケールで長期間の変形にさらされる。これは、光学結像システムの場合に典型的な繰返応力下で、特に当てはまる事象である。
【００１２】
このような長期間の変化を補償するためには、通常、ミラーの変形を表す情報を捕捉するセンサ系、及び修正アクションをとる制御系の装備が要求される。そうしたセンサ及び制御系により、システムの費用及び複雑性が著しく増大する。さらに、センサ及び制御系が故障した場合、接着層の寸法変化により引き起こされた変形は、もはや補償不能である。即ち、変形系を非作動としても、システムを更に作動させることができない。
【００１３】
陽極接合、フリット接合、熱音波接合等である他の取り付け方法の全ては、典型的に２００℃近傍の高温で行なわれる。これは、室温でほぼ応力の無いアセンブリを得るために、ミラー本体及び圧電アクチュエータが厳密に一致する熱膨張係数（ＣＴＥ：coefficients of thermal expansion）を示す必要があることを意味する。しかしながら、これにより特定の問題が提起される。なぜなら、既知のミラー研磨プロセスに適し、同時に適切な圧電アクチュエータの熱膨張係数に厳密に一致する熱膨張係数を示す材料としては、ガラス材料は非常に少なく、数個の特殊な金属材料があるのみだからである。
【００１４】
既知の固有変形系に伴う更なる問題は、要求される電界を各圧電アクチュエータに印加するために必要な電気接続を介してミラー内に導入される寄生応力である。所望されるパターンの複数の電極は、ミラーの背面側に配置され、及びそれぞれの駆動電子機器に配線され、要求される電界の印加を可能にする。半田付け、超音波ボンディング、導電性接着剤を使用した糊付けなど、最もよく知られたワイヤ取り付けプロセスは、応力フリーではない。これにより、今度は、（後ろ側の上の電極は、光学フットプリントの真下に配置される必要があるため）、ミラー表面上の変形が引き起こされる。ミラー表面は、寿命に亘って更にドリフト及び弛緩にさらされる。
【００１５】
この問題は、前述された全てのシステム対して、並びに例えば独国特許出願公開第１０２０１１０７７２３４号（Dingerら）から既知であるような、多層反射光学表面の部分を形成する正面電極及び背面電極を有する変形層を備える反射系に対して共通するものである。独国特許出願公開第１０２０１１０７７２３４号の全開示は、参照により本明細書に組み込まれる。例えば独国特許出願公開第１０２０１１０８１６０３号（Dingerら）から既知であるような、光学素子本体と反射光学表面との間に位置する正面電極及び背面電極を有する変形層を備える系に対しても、同様である。独国特許出願公開第１０２０１１０８１６０３号の全開示は、参照により本明細書に組み込まれる。最後に、これは例えば米国特許出願公開第２０１５／０１０４７４５号（Huangら）から既知であるような、光学素子本体に埋め込まれた正面電極及び背面電極を有する変形部分を備える系に対しても、同様である。米国特許出願公開第２０１５／０１０４７４５号の全開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／００４８０９６号明細書
【特許文献２】米国登録特許第５，９８６，７９５号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２００４０５１８３８号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１０２０１１０７７２３４号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１０２０１１０８１６０３号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２０１５／０１０４７４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
従って本発明の課題は、少なくともある程度上記欠点を克服し、及び露光プロセスに使用される光学結像装置において、良好かつ長期間信頼可能な結像特性を提供することである。
【００１８】
本発明の更なる課題は、露光プロセスに使用される光学結像装置の結像精度を少なくとも維持しながら、光学結像装置のために必要な労力を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
これらの課題は、本発明により達成されることができる。本発明は、１つの態様によれば、光学結像装置の結像精度を少なくとも維持しながら、光学結像装置のために必要な労力を全体的に低減するという技術的な教示に基づくものである。即ちこれらの課題は、第１電極が、光学素子本体の正面側の上に位置し、及び少なくとも１つの圧電素子が、前述の光学素子本体自体の少なくとも１つの圧電部分により形成されれば、達成されることができる。
【００２０】
そうした解決策には、光学素子本体自体の少なくとも一部分が圧電素子を形成するため、光学素子本体と圧電素子との間の接合プロセスの結果として、光学素子内に（直ちに又は時間に亘って）導入される外乱が除去される、という利点がある。
【００２１】
さらに、第１電極と、関連付けられた回路部品への第１電極のコネクタとの間の任意の接合プロセスの結果として、光学素子内に（直ちに又は時間に亘って）導入される外乱を最小化可能である。これは、第１電極が、光学素子の背面側に位置する複数の第２電極（の全て）用の共通対向電極（例えば電気接地に接続された単純な設置電極）として使用されうる、という事実に起因する。その結果、第１電極の関連付けられた回路部品へのコネクタを、光学表面の光学フットプリント（即ち、それぞれの結像プロセスに実際に使用される光学表面の部分）の外側に位置させることが可能である。従って、第１電極に接合されたこのコネクタに起因するいかなる残留応力又は寄生応力も、コネクタと光学フットプリントとの間のこの距離により、光学フットプリントに達する前に、既に十分に緩和されうる。
【００２２】
さらに、この構成により（複数の）第２電極を光学素子本体から機械的にデカップルすることが可能になる。より厳密には、（複数の）第２電極は、光学素子本体からデカップルされた別個の電極キャリア上に形成されることができる。従って、（複数の）第２電極を、光学素子の背面側で、光学表面の光学フットプリントの投影内部に（光学表面のそれぞれの局所的表面法線に沿って）配置することを可能としつつ、（複数の）第２電極を光学素子本体から機械的にデカップルすることで、（複数の）第２電極から発生する残留応力又は寄生応力が、光学素子の光学フットプリントの領域内に導入されることを防止する。
【００２３】
従って、圧電装置の電極により引き起こされ、及び光学素子の光学表面内（特に光学フットプリントの領域内）へ伝播する残留応力及び寄生応力に起因する、光学結像装置の光学性能の長期間の劣化の危険性を、非常に簡単かつコスト効率の良い方法で、大幅に低減可能である。
【００２４】
従って、本発明の第１態様により、光学素子及び圧電装置を備える光学結像装置が提供される。光学素子は光学素子本体を備える。光学素子本体は、光学素子本体の正面側の上に光学表面を担持する。圧電装置は、第１電極及び少なくとも１つの圧電素子を備える。少なくとも１つの第２電極が光学素子本体の背面側の上に位置し、及び少なくとも１つの圧電素子が第１電極と少なくとも１つの第２電極との間に位置する時、第１電極は、少なくとも１つの圧電素子及び少なくとも１つの第２電極と協働するよう構成される。光学素子本体の背面側は、光学素子本体の正面側の反対側にある。第１電極は、光学素子本体の正面側の上に位置する。また、少なくとも１つの圧電素子は、光学素子本体の少なくとも１つの圧電部分により形成される。好適には、少なくとも１つの第２電極は、光学素子本体と分離した電極キャリアユニット上に位置する。
【００２５】
第１電極は、光学素子本体の正面側の任意の適切かつ所望される位置に配置されてよい、と理解されよう。特に、第１電極が（光学素子を使用して実行される光学結像プロセスで使用される波長で）適切な光学特性を有するならば、光学素子本体から離れて面する光学表面の側に位置することさえもできる。特に簡単な変更実施形態では、第１電極は、光学表面と少なくとも１つの圧電部分との間に位置する。この目的を達成するために、光学素子本体の一部分が、第１電極を（例えば十分な導電性を提供するために適切にドットされた電極部分により）形成するよう構成されることができる。
【００２６】
加えて、又は代替的に、第１電極は、光学表面と光学素子本体との間に配置されてもよい。これらの特に製造が簡単な変更実施形態では、第１電極は、（例えば導電性材料の適切な堆積プロセスにおいて）光学素子本体の上に形成された簡単な層とすることができる。
【００２７】
加えて、又は代替的に、特に製造が簡単な変更実施形態では、第１電極は、光学素子本体の上、及び／又は少なくとも１つの圧電部分の上に形成された、少なくとも１つの導電性材料の層により形成されることができる。
【００２８】
光学表面は、光学素子を使用して実行される光学結像プロセスに使用される波長に適した任意の所望される方法で構成されうる、と理解されよう。特に簡単な変更実施形態では、光学表面は、第１電極の上に形成された少なくとも１つの反射層により形成される。ここで有利にも、従来の光学表面が使用されることができる。
【００２９】
特に有利な変形実施形態では、光学表面の少なくとも一部分が、第１電極の表面により形成される。この機能統合により、システムのための全体的な労力が、大幅に低減される。
【００３０】
少なくとも１つの圧電部分は、光学素子本体において、圧電装置の効果によりカバーされなければならない一部分に亘ってのみ延在してよい、と理解されよう。これは例えば、光学素子本体の特定の部分に適切に材料ドッティングを施す、又は光学素子本体を形成する個別部分を（本質的に残留応力が無く、かつ長期間安定した態様で）接合することで達成することができる。この方法により最終的に、複数の個別の圧電部分が形成されうる。
【００３１】
好適には、少なくとも１つの圧電部分は実質的に、第１電極から、光学素子本体の背面側で光学素子本体を限定する光学素子本体の背面にまで延在する。これにより、特に簡単な構成が得られる。
【００３２】
特定の変形実施形態では、光学表面は、光学素子の光学的使用可能領域（光学フットプリントとも称される）を画定する。光学的使用可能領域は、光学素子を使用して実行される光学結像プロセスで使用可能である。また、少なくとも１つの圧電部分は、少なくとも光学的使用可能領域に亘って延在する。従って光学的使用可能領域が、圧電装置により達成される効果でカバーされうる。光学結像プロセスは、任意の所望される波長での任意の光学結像プロセスとすることができる。特に、光学結像プロセスは、特にＥＵＶ範囲又はいわゆる真空紫外（ＶＵＶ）範囲（典型的に１００ｎｍから２００ｎｍまで、例えば１９３ｎｍ）の光を使用するマイクロリソグラフィプロセスとすることができる。
【００３３】
特に良好な結像特性をもたらす好適な実施形態では、少なくとも１つの圧電部分は、光学素子本体の少なくとも８０％、好適には少なくとも９０％、更に好適には１００％を形成する。好適には、光学素子本体全体が、少なくとも１つの圧電部分を提供するために、圧電材料により形成される。特に堅固で製造が簡単な変更実施形態では、光学素子本体は、圧電材料からなるモノリシック体である。
【００３４】
光学素子本体は、所望される適切な任意の形状をとってよい、と理解されよう。好適には、（上記で概説したように、）光学表面は、光学素子の光学的使用可能領域を画定し、光学的使用可能領域は光学結像プロセスで使用可能である。また、少なくとも光学的使用可能領域に亘って、光学表面の局所的表面法線に沿う光学素子本体の寸法が、実質的に均一である。これには、第１電極と第２電極との間で発生される電場が均一に保たれる、という利点がある。
【００３５】
しかしながら、他の実施形態では、光学素子本体のこの寸法は、光学表面のそれぞれの局所的表面法線に沿って変化させることもできる、と理解されよう。
【００３６】
任意の所望される任意の適切な材料が、少なくとも１つの圧電部分のために使用されうる、と理解されよう。好適には、少なくとも１つの圧電部分は、石英（ＳｉＯ２）材料の圧電係数のＮ倍の圧電係数を有する材料から製造される。Ｎは、少なくとも２、好適には少なくとも３乃至８、更に好適には少なくとも１０である。圧電装置を使用して変形させると、適切に低く、かつ容易に制御可能な電場又は電圧で、光学素子に十分大きな変形をもたらす。
【００３７】
好適には、少なくとも１つの圧電部分は、少なくとも１０ｐｍ／Ｖ、好適には少なくとも２０ｐｍ／Ｖ、更に好適には３０ｐｍ／Ｖから１００ｐｍ／Ｖまでの範囲、又更に好適には３０ｐｍ／Ｖから７０ｐｍ／Ｖまでの範囲、の圧電係数を有する材料から製造される。これにより、要求される電圧の所望される変形に対する比に関して、特に良好な結果をもたらす。
【００３８】
好適な変形実施形態では、圧電部分はガラス状の圧電材料から製造される。これには、光学表面が圧電部分の上に形成されうるような、従来の光学表面製造プロセスにおける使用に圧電部分が適する、という利点がある。これにより、光学素子の製造に必要な労力が、大幅に低減される。
【００３９】
同様に、好適には、少なくとも１つの圧電部分は、光学素子本体の光学等級表面を製造するための、特にＥＵＶ範囲又はＶＵＶ範囲の波長でのマイクロリソグラフィプロセスにおける使用に適した光学等級表面を特に製造するための、少なくとも１つの光学表面製造プロセスを受けるのに適した圧電材料から製造される。
【００４０】
特定の実施形態では、単極性圧電材料を使用することができる。好適には、少なくとも１つの圧電部分は、第１極性の第１電場に反応して収縮し、及び第２極性の第２電場に反応して拡大する双極性圧電材料から製造される。第２極性は、第１極性とは逆である。そうした解決策には、（特定の電圧に対して）達成可能な変形が有利な方法で著しく増加される、という利点がある。
【００４１】
好適には、少なくとも１つの圧電部分は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、ジフェニルアラニンペプチドナノチューブ（ＰＮＴｓ）、石英（ＳｉＯ２）、リン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）、異極像トルマリン、ガリウムランタンシリケート（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４、ランガサイトとも呼ばれる）、ガリウム・ゲルマニウム酸カルシウム（Ｃａ３Ｇａ２Ｇｅ４Ｏ１４）、及びこれらの組み合わせからなる材料群から選択される材料から製造される。これらの材料は全て、上記に概説した有利な特性の少なくとも幾つかを提供する。特にニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）は、上記に概説した有利な特性の全てを提供する。ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）はガラス状であり、３０ｐｍ／Ｖから７０ｐｍ／Ｖまでの範囲、典型的に約４０ｐｍ／Ｖの圧電係数を有する双極性圧電材料である。ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）は、研磨して、ＥＵＶ範囲にまで下がった光学結像プロセスに適した表面精度をもたらす等の、光学表面製造プロセスを受けることが可能である。
【００４２】
基本的に、圧電材料の所望される適切な任意の装置が選択されうる、と理解されよう。より厳密には、電場に対する応答に関して等方性挙動を有する材料に関して、圧電材料の配向は本質的に重要でない。一方で電場に対して異方性を有する材料に関しては、例えば光学表面のそれぞれの局所的表面法線に対して、好適な特定の材料整列があるかもしれない。電場に対して異方性応答を有するそうした材料は、典型的に、所与の電場に対する最大応答において、少なくとも１つの方向を有する。上記に概説したニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）材料の例では、最大応答のこの方向は、典型的に３６°Ｙ‐カット方向と称される。
【００４３】
多くの場合、好適には、最大応答のこの方向を（圧電部分の任意の点で）、光学素子の基準方向に対して、例えば光学素子の光学表面の局所的表面法線に対して、特定に配向させる。多くの場合、好適には、最大応答のこの方向を、可能な限り完全に光学表面の局所的表面法線に整列させる。更なる実施形態では、最大応答の方向を配向することで、圧電部分に特定の変形挙動を発生させることができる。従って、圧電部分の最大応答の方向の配向が、所与の電場に反応して達成される圧電部分の変形の関数として選択されうる。
【００４４】
従って、特定の実施形態では、少なくとも１つの圧電部分が、電場に対する最大応答の方向を有する異方性圧電材料から製造される。ここで、少なくとも１つの圧電部分の材料は、最大応答の方向と光学表面の局所的表面法線との間の傾斜が、２０°未満、好適には１０°未満、更に好適には０°乃至５°であるように配置される。この方法により、圧電材料が特に効率良く使用されうる。
【００４５】
特定の実施形態では、少なくとも１つの第２電極が、光学素子本体の背面側に接続されてよい、と理解されよう。上記に概説したように、しかしながら好適には、圧電装置は電極キャリアユニットを備える。電極キャリアユニットは、背面側で光学素子本体を限定する光学素子本体背面に隣接して位置する。この電極キャリアユニットは、少なくとも１つの第２電極を担持する。そうした解決策には、光学素子本体と電極キャリアユニットとの間を適切にデカップルすることにより、すくなくとも１つの第２電極の電気接続に起因するいかなる残留応力又は寄生応力も、光学素子本体内ではなく、むしろ（結像プロセスに関与しない）電極キャリアユニット内に導入される、という利点を有する。これは、光学結像装置の全体的な結像品質に関して、高度に有利である。
【００４６】
光学素子本体と電極キャリアユニットとの間の機械的なデカップルは、任意の適切な方法で達成されうる。例えば、光学素子本体と、少なくとも１つの第２電極を担持する電極キャリアユニットとの間に、応力緩和層を介在させることができる。
【００４７】
好適には、光学結像装置の少なくとも中立状態において、少なくとも１つの第２電極の少なくとも近傍において、光学素子本体背面が電極キャリアユニット及び少なくとも１つの第２電極に接触しないよう、間隙が電極キャリアユニットと光学素子本体背面との間に形成される。従って、少なくとも第２電極を光学素子の光学フットプリントの投影内部に（光学表面のそれぞれの局所的表面法線に沿って）配置しているにもかかわらず、この投影内部にある光学素子本体の部分を、光学素子本体と電極キャリアユニットとの間で接触しないよう保つことができる。従って、寄生応力又は残留応力の高感度領域内への導入が、有利なことに回避されうる。
【００４８】
間隙は、光学結像装置のいかなる通常作動条件下でも、光学素子本体と電極キャリアユニットとの間の接触を確実に防止する、任意の適切な寸法を有することができる。一方同時に（例えば光学素子１０６．３の所与の変形に必要な電力消費を可及的に低く保つために）間隙を横切る電場の弱化を、許容可能な最小値に保つ。
【００４９】
典型的に、間隙は、少なくとも１つの第２電極の近傍における光学素子本体背面の任意の位置において、少なくとも１つの第２電極の近傍において、光学素子本体背面の局所的表面法線に沿った局所的間隙の幅を画定できる。好適には、局所的間隙の幅は、少なくとも中立状態において、少なくとも１つの第２電極の近傍において、少なくとも１μｍ、好適には少なくとも５μｍ、更に好適には少なくとも１０μｍである。これにより、典型的に、光学結像装置のいかなる通常作動条件下でも、光学素子本体と電極キャリアユニットとの間の接触が確実に防止される。
【００５０】
さらに、好適には、局所的間隙の幅は、少なくとも中立状態において、少なくとも１つの第２電極の近傍において、特に、多くとも１００μｍ、好適には多くとも５０μｍ、更に好適には多くとも２０μｍである。これにより、典型的に、間隙を横切る電場の弱化が許容可能な値に保たれる。
【００５１】
特に、間隙の幅が５μｍと２０μｍとの間、典型的に間隙の幅が１０μｍである際に、有利な結果が達成される。なぜなら、これにより、間隙を横切る電場の損失と製造及び組立ての容易性との間で、良好な妥協が提供されるためである。
【００５２】
間隙自体は、所望される適切な任意の形状をとることができる。特に、間隙の形状及び結果として生じる間隙の誘電特性は、圧電装置の性能を調整するために、より厳密には、第１電極と第２電極との間で発生される電場の容積形状を特定の所望される容積挙動に対して、例えば達成されるべき光学素子の特定の変形の関数として調整するために、使用されることができる。
【００５３】
特定の実施形態では、電極キャリアユニットの形状は、局所的間隙の幅が、少なくとも中立状態において、少なくとも１つの第２電極の近傍において、少なくとも実質的に均一であるように、光学素子本体背面の形状に適合される。これらの場合、第１電極と第２電極との間の電場が均一に保たれることが可能である。そうした解決策は、第１電極と光学素子本体背面との間の間隔も又実質的に均一である場合に、特に好適とされうる。この場合、圧電装置が容易に、所与の電圧又は電場に対して、全（有用）領域及び光学フットプリントに亘って、同一の反応を示すことができる。
【００５４】
本発明の好適な実施形態では、間隙が、光学結像装置の通常作動の間少なくとも一時的に、流体で充填される。これにより、間隙の特性を、特定の所望される挙動に調整可能である。
【００５５】
特定の実施形態において、例えば、圧電装置１０９は、光学結像装置の通常作動の間に、最大電圧を第１電極と少なくとも１つの第２電極との間に印加するよう構成される。また流体は、第１電極と少なくとも１つの第２電極との間に最大電圧が印加された際に、間隙のアーク放電を防止するために十分な流体誘電率を有する。これにより、いかなる通常作動条件下でも、圧電装置の適切な作動が保証される。最大電圧が印加された際に間隙のアーク放電を防止するために十分なこの流体誘電率又は流体の誘電強度は、第１近似で、最大電圧及び間隙の最小幅（即ちアーキング距離）の簡単な関数である、と理解されよう。
【００５６】
所望される適切な任意の流体が使用されうる、と理解されよう。特定の実施形態では、流体は、乾燥空気、乾燥窒素（Ｎ２）、及び六弗化硫黄（ＳＦ６）からなるガス群の、少なくとも１つのガスを含む。代替として流体は、ペルフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、グリセリン、グリセロール（Ｃ３Ｈ８Ｏ３）、及び脱イオン水（Ｈ２Ｏ）からなる液体群の、少なくとも１つの液体を含むこともできる。そうした流体、特にそうした液体には、光学素子内に導入される振動を減衰する減衰機能を提供できる、従って光学素子の振動挙動を向上させる、という追加的な利点がある。さらに、流体は機械的にデカップルされた電極キャリアに対して、光学素子本体からの熱除去を改善する熱キャリアとして有利な方法で作用できる。その場合流体は、例えば光学結像装置の温度制御装置の部分とすることができる。
【００５７】
流体は、上記に概説したような方法で、間隙の誘電特性の調整の際のパラメータとしても利用されうる。好適には、流体は流体誘電率を有する。また、圧電部分は圧電部分誘電率を有する。流体誘電率は、圧電部分誘電率から、圧電部分誘電率の多くとも３０％、好適には多くとも５％乃至２０％、更に好適には多くとも１％乃至１０％だけ逸脱する。これにより、特に簡単な構成が得られる。しかしながら、特定の理由のために必要とされる場合には、流体誘電率は、圧電部分誘電率の０．１倍から１０倍までの範囲としてもよい。
【００５８】
グリセリンは、上記に概説したような有利な特性の全てを示すため、特に適している、と理解されよう。加えて、グリセリンは低蒸気圧を有する。低蒸気圧は、光学結像装置の光学素子の汚染が問題である場合に、特に有利である。
【００５９】
好適には、圧電装置は封止装置を備える。封止装置は、電極キャリアユニットと光学素子本体との間で作用し、間隙を周囲雰囲気から封止する。これは、光学結像装置が流体による汚染に敏感である適用例において、特に有利である。好適には、封止装置はラビリンスシール装置を備える。ラビリンスシール装置は、電極キャリアユニットと光学素子本体との間の機械的なデカップルを、有利な方法で維持する。
【００６０】
流体は、光学結像装置の使用前の所望される任意の時間に、間隙内に導入されうる。流体は、最終的には、光学結像装置のメンテナンスの間にのみ交換されることができる。特定の実施形態では、圧電装置が、パージ用流体で間隙をパージするよう構成されたパージ装置を備えることができる。その場合このパージ装置は、例えば、光学結像装置の温度制御装置の部分とすることができる。
【００６１】
電極キャリアユニットは、適切でかつ長期間（要求される、典型的にマイクロメートルのレベルの精度で）寸法的に安定した任意の材料製とすることができる。こうした材料は、適切な支持を提供し、好適には、支持された（複数の）第２電極を電気的に分離する。好適には、電極キャリアユニットは、特に簡単な構成をもたらす電気絶縁材料を含むキャリアユニット材料製とする。
【００６２】
特定の実施形態では、電極キャリアユニットは、セラミック材料、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、及びガラス磁器からなるキャリアユニット材料群のキャリアユニット材料製とする。そうした材料は、典型的に、上記に概説した有利な特性の少なくとも幾つかを提供する。これは特に、これらの有利な特性の全てを安価に提供する、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）に適用される。
【００６３】
少なくとも１つの第２電極は、電極キャリアユニット上に、所望される適切な任意の方法で形成されうる。好適には、少なくとも１つの第２電極は、電極キャリアユニット上に堆積された、少なくとも１つの導電性材料の層から製造される。加えて、又は代替的に、少なくとも１つの第２電極は、プリント回路基板製造プロセスにおいて形成される。これにより、特に簡単かつ安価な構成がもたらされる。
【００６４】
機械的なデカップルは、適切な任意の方法で達成されうる。好適には、光学素子本体が、光学素子本体支持ユニットを介して支持構造上に支持され、及び電極キャリアユニットが、電極キャリア支持ユニットを介して支持構造上に支持され、少なくとも１つの第２電極の少なくとも近傍が、光学素子本体から機械的にデカップルされる。
【００６５】
特定の実施形態では、光学素子本体支持ユニットは、機械的なデカップルを達成するために、電極キャリア支持ユニットから分離する。ここで、光学素子本体及び電極キャリアユニットは、運動学的に並列な方法で支持されうる。
【００６６】
代替的に、運動学的直列支持配置において、光学素子本体支持ユニットは、少なくとも１つの光学素子本体支持位置で、光学素子本体に接触する。また電極キャリア支持ユニットは、少なくとも１つの光学素子本体支持位置の近傍で、光学素子本体に接触する。電極キャリアユニットに対する支持力を、光学素子本体に対する支持力の導入に近い位置で、光学素子本体に導入するこうしたカスケード支持は、電極キャリアユニットに対する支持力の路長を、光学素子本体を通って最短化する。従って、対応して光学素子本体内に導入される外乱が生じる。
【００６７】
反転された直列性を有する代替的な運動学的直列支持配置において、電極キャリア支持ユニットは、少なくとも１つの電極キャリア支持位置で、光学素子本体に接触する。また光学素子本体支持ユニットは、少なくとも１つの電極キャリア支持位置の近傍で、電極キャリアユニットに接触する。これにより、他の運動学的直列支持配置に関連して上記に概説したのと同様の利点がもたらされる。
【００６８】
本発明の概念は、とりわけ圧電装置と光学素子との間の相互作用の長期的変化を排除することにより、所望される際に、圧電装置の開ループ制御を可能にすること、と理解されよう。しかしながら他の実施形態においては、開ループ制御が実行されることもできる。圧電装置は、特定の所望される変形を光学素子内に導入する変形装置として使用されうる、と理解されよう。加えて、又は代替的に、圧電装置はセンサ装置としても使用されうる。
【００６９】
特定の変形実施形態では、圧電装置は、センサ情報を制御装置に提供するよう構成されたセンサ装置を備える。センサ情報は、光学素子本体の変形及び／又は配向及び／又は位置、及び／又は光学素子本体に作用する振動外乱を、空間の全ての６自由度までの少なくとも１つの自由度で表す。
【００７０】
センサ装置は、一般に、所望される情報を提供する所望される任意の作動原理に従って、作動することができる。好適には、センサ装置は少なくとも１つの第３電極を備える。少なくとも１つの第３電極は、少なくとも１つの第２電極から電気的に絶縁され、及び少なくとも１つの第２電極の近傍に位置する。言い換えれば、これらの場合、センサ装置は圧電作動原理よっても作動する。第３電極は、得るべきセンサ情報の関数として、所望される適切な任意の方法で配置されうる。好適には、第３電極は第２電極により包囲され、及び／又は第２電極の重心領域に位置する。これにより、第３電極を特定の第２電極に機能的に関連付けることが可能になる。これは、特に閉ループ制御の精度の点で、有利である。典型的に、第３電極は、関連付けられた第２電極よりも遥かに小さい。第３電極の表面は、典型的に、第２電極の表面の１％乃至２０％、好適には２％乃至１５％、更に好適には２％乃至１０％である。
【００７１】
好適には、圧電装置は制御装置を備える。制御装置は、センサ情報の関数として、第１電極と少なくとも１つの第２電極との間に電圧を印加するように構成されている。この閉ループ制御は、任意の所望の目的のために使用されうる。特にそれを、光学素子本体の振動挙動に影響するために、特に光学素子本体の共振周波数を高めるために、使用することができる。
【００７２】
光学結像装置は、所望される任意の結像波長での、所望される任意の光学結像プロセスに関連して使用されうる、と理解されよう。特に良好な結果は、ＵＶ範囲、特にＥＵＶ範囲の露光光波長で露光光を使用するマイクロリソグラフィで使用されるよう構成された光学結像装置に関連して達成されることができる。従って好適には、露光光は、５ｎｍから２０ｎｍまでの範囲の露光光の波長を有する。
【００７３】
好適には、光学結像装置は、照明ユニット、マスクユニット、光学投影ユニット、及び基板ユニットを備える。照明ユニットは、マスクユニットに受容されたマスクを、露光光で照明するよう構成される。光学投影ユニットは、マスク上に形成されたパターンの像を、基板ユニットに受容された基板上へ転写するよう構成される。その場合光学素子は、照明ユニット及び光学投影ユニットの、いずれかの部分を形成することができる。
【００７４】
本発明の第２態様により、光学結像装置の圧電装置の、第１電極、少なくとも１つの第２電極、及び少なくとも１つの圧電素子を支持する方法が提供される。光学結像装置は、光学素子本体を有する光学素子を備える。光学素子本体は、光学素子本体の正面側の上に光学表面を担持する。方法は、少なくとも１つの第２電極を、光学素子本体の背面側の上に配置するステップを含む。光学素子本体の背面側は、光学素子本体の正面側の反対側にある。さらに方法は、少なくとも１つの圧電素子を、第１電極と少なくとも１つの第２電極との間に配置するステップを含む。さらに方法は、第１電極を、光学素子本体の正面側の上に配置するステップ、及び光学素子本体の少なくとも１つの圧電部分により、少なくとも１つの圧電素子を形成するステップを含む。好適には、少なくとも１つの第２電極を、光学素子本体とは別個の電極キャリアユニット上に配置する。この方法を使用して、本発明による光学結像装置に関連して上記に概説した課題、変形実施形態、及び利点を、上記の記述を参照して明確であるのと同一の範囲で達成することができる。
【００７５】
上記に概説したように、圧電装置はセンサ装置として使用されうる、と理解されよう。従って第３態様により、本発明は情報を捕捉する方法に関する。この方法において、本発明による光学結像装置の光学素子本体の変形及び／又は配向及び／又は位置を表す情報を、空間の全ての６自由度までの少なくとも１つの自由度で、圧電装置を使用して捕捉する。この方法を使用して、本発明による光学結像装置に関連して上記に概説した課題、変形実施形態、及び利点を、上記の記述を参照して明確であるのと同一の範囲で達成することができる。
【００７６】
さらに、上記に概説したように、加えて、又は代替的に圧電装置は、特定の所望される変形を光学素子内に導入する変形装置として使用されうる、と理解されよう。従って第４態様により、本発明は、本発明による光学結像装置の光学素子本体の変形及び／又は配向及び／又は位置を、空間の全ての６自由度までの少なくとも１つの自由度で、圧電装置を使用して能動的に調整する方法に関する。この方法を使用して、本発明による光学結像装置に関連して上記に概説した課題、変形実施形態、及び利点を、上記の記述を参照して明確であるのと同一の範囲で達成することができる。
【００７７】
最後に第５態様により、本発明は光学結像方法に関する。光学結像方法においては、露光光を使用する露光プロセスにおいて、本発明による光学結像装置を使用して、パターンの像を基板上に転写する。この方法を使用しても、本発明による光学結像装置に関連して上記に概説した課題、変形実施形態、及び利点を、上記の記述を参照して明確であるのと同一の範囲で達成することができる。
【００７８】
露光プロセスの間、光学結像装置の光学素子本体の変形及び／又は配向及び／又は位置を表す情報を、空間の全ての６自由度までの少なくとも１つの自由度で、本発明によるそうした情報を捕捉する方法を使用して捕捉することができる。
【００７９】
加えて、又は代替的に、露光プロセスの間、光学結像装置の光学素子本体の変形及び／又は配向及び／又は位置を、空間の全ての６自由度までの少なくとも１つの自由度で、本発明によるそうした動きを発生させる方法を使用して能動的に調整する。
【００８０】
本発明の更なる態様及び実施形態は、従属請求項、及び添付の図面を参照する好適な実施形態に関する以下の記載から明らかとなる。特許請求の範囲に明示的に記載されているか否かにかかわらず、開示された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】
【００８１】
【図１】本発明による方法の好適な実施形態を実行できる本発明による光学結像装置の好適な実施形態の概略図である。
【図２】図１の光学結像装置の一部分を表す概略的断面図である。
【図３】図２の光学結像装置の一部分の概略的上面図である。
【図４】図１の光学結像装置により実行できる本発明による更なる方法の好適な実施形態を含む、本発明による光学結像方法の好適な実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００８２】
以下に、本発明による光学結像装置１０１の好ましい実施形態が、図１乃至図４を参照して説明される。光学結像装置１０１により、本発明による方法の好ましい実施形態が実行されうる。以下の説明の理解を容易にするために、ｘｙｚ座標システムが図に導入されている。ｚ方向は垂直方向（即ち重力方向）を示す。
【００８３】
図１は、波長１３ｎｍのＥＵＶ範囲で作動する光学露光装置１０１の形態である光学結像装置の、正確なスケールでない高度に概略化された図である。光学露光装置１０１は、（マスクユニット１０３のマスクテーブル１０３．２上に位置する）マスク１０３．１上に形成されたパターンの像を、（基板ユニット１０４の基板テーブル１０４．２上に位置する）基板１０４．１上へ転写するよう適合された光学投影ユニット１０２を備える。このために光学露光装置１０１は、反射マスク１０３．１を、適切な光ガイド系１０５．２を介して（主光線１０５．１で示された）露光光で照明する照明系１０５を備える。光学投影ユニット１０２は、マスク１０３．１から反射された光を受け取り、及びマスク１０３．１上に形成されたパターンの像を、例えばウエハ等である基板１０４．１上へ投影する。
【００８４】
このために光学投影ユニット１０２は、光学素子ユニット１０６．１乃至１０６．６の光学素子ユニット群１０６を保持する。この光学素子ユニット群１０６は、光学素子支持構造１０２．１内に保持されている。光学素子支持構造１０２．１は、光学投影ユニット１０２のハウジング構造の形態をとることができる。このハウジング構造は、以下において、投影オプティクスボックス構造（projection optics box structure:ＰＯＢ）１０２．１とも称される。しかしながらこの光学素子支持構造は、光学素子ユニット群１０６を完全に又は均一に（光及び／又は流体）密封する必要性が、必ずしもないことが理解されよう。むしろ、図示の例の場合のように、部分的に開放構造として形成されてもよい。
【００８５】
本発明の意味において、光学素子ユニットは、ミラーのような光学素子から単に構成されることができる、と理解されよう。しかしながら、そうした光学素子ユニットは、そうした光学素子を保持するホルダのような、更なる構成部品を備えることもできる。
【００８６】
投影オプティクスボックス構造１０２．１は、防振状態で耐荷構造１０７．１上に支持されている。今度は耐荷構造１０７．１が、地面又は基礎構造１０７．２上に支持されている。耐荷構造１０７．１は、０．０５Ｈｚから８．０Ｈｚまで、好適には０．１Ｈｚから１．０Ｈｚまで、更に好適には０．２Ｈｚから０．６Ｈｚまでの範囲の防振共振周波数に対して防振状態で、地面又は基礎構造１０７．２上に支持されている。さらに、典型的には、減衰比が５％から６０％まで、好適には１０％から３０％まで、更に好適には２０％から２５％までの範囲から選択される。本例においては、０．２５Ｈｚ乃至２Ｈｚの防振共振周波数が１５％乃至３５％の減衰比で、耐荷構造１０７を防振状態で保持するために選択されている。
【００８７】
地面又は基礎構造１０７．２は、基板テーブル支持装置１０４．３を介するマスクテーブル支持装置１０３．３及び基板テーブル１０４．２を介して、（防振状態で）マスクテーブル１０３．２をも支持する。しかしながら、本発明の他の実施形態において、耐荷構造１０７．１が、（好適には防振状態で）マスクテーブル１０３．２及び基板テーブル１０４．２をも支持することができる、と理解されよう。
【００８８】
投影オプティクスボックス構造１０２．１は、複数の防振装置、及び良好に防振するために少なくとも１つの中間支持構造を介してカスケード式に支持されうる、と理解されよう。一般にこれらの防振装置は、広い周波数範囲に亘って良好に防振するために、異なる隔離周波数を有することができる。
【００８９】
光学素子ユニット群１０６は、合計６つの光学素子ユニット、即ち第１光学素子ユニット１０６．１、第２光学素子ユニット１０６．２、第３光学素子ユニット１０６．３、第４光学素子ユニット１０６．４、第５光学素子ユニット１０６．５、及び第６光学素子ユニット１０６．６を備える。本実施形態では、各光学素子ユニット１０６．１乃至１０６．６は、以下でミラーＭ１乃至Ｍ６とも称されるミラー形態の光学素子を備える。
【００９０】
本発明の他の実施形態において、別の個数の光学素子ユニットも使用されてよい、と更に理解されよう。好適には、４乃至８個の光学素子ユニットが装備される。
【００９１】
各ミラー１０６．１（Ｍ１）乃至１０６．６（Ｍ６）は、投影オプティクスボックス構造１０２．２により形成された支持構造上に、関連付けられた支持装置１０８．１乃至１０８．６により支持される。各支持装置１０８．１乃至１０８．６は、各ミラー１０６．１乃至１０６．６が定義された制御帯域で能動的に支持されるような能動デバイスとして形成される。本発明の他の実施形態において、ミラー１０６．１（Ｍ１）乃至１０６．６（Ｍ６）の一部分のみが能動的に支持されてもよい、と理解されよう。
【００９２】
本実施形態では、光学素子１０６．３（ミラーＭ３）が、圧電装置１０９を使用する能動的変形可能光学素子である。詳細は、以下に説明される。この目的のためにミラー１０６．３は、圧電装置１０９の部分を形成する圧電部分を形成する、圧電材料製の光学素子本体１０９．１を備える。従って光学素子本体１０９．１が圧電素子を形成する。圧電素子は、圧電装置１０９の制御ユニット１０９．２により作動される。
【００９３】
圧電装置は、更に第１電極１０９．３及び複数の第２電極１０９．４を備える。各電極は別個に制御ユニット１０９．２に電気的に接続されている。第１電極１０９．３は、光学素子本体１０９．１の正面側１０９．５の上に位置する導電性材料の層により形成されている。一方第２電極１０９．４は、光学素子本体１０９．１の背面側１０９．６の上に位置する。第１電極１０９．３は、第２電極１０９．４及び第１電極１０９．３と第２電極１０９．４との間に位置する圧電素子１０９．１と協働するよう構成され、制御ユニット１０９．２の制御下で、ミラー１０６．３を定義された通りに変形させる。詳細は、以下に説明される。
【００９４】
光学素子本体１０９．１は、光学素子本体１０９．１の正面側の上、より厳密には（光学表面１１０と光学素子本体１０９．１との間に位置する）第１電極１０９．３の正面１０９．７上に形成された反射光学表面１１０を担持する。反射光学表面１１０は、１つ以上の光学活性層を備えることができる。光学活性層は、（光学素子１０６．３を使用して実行される光学結像プロセスに使用される１３ｎｍの波長での反射性を提供するために）従来の反射表面形成プロセスにおいて形成される。さらに正面１０９．７は、反射光学表面１１０の反射系の部分も形成できる。
【００９５】
この構成は、光学素子本体１０９．１自体が圧電素子を形成するため、光学素子本体と圧電素子１０９．１との間の接合プロセスの結果として、光学素子１０６．３内に（直ちに又は時間に亘って）導入される外乱が除去される、という利点を有する。
【００９６】
さらに、第１電極１０９．３と、関連付けられた回路部品即ち制御ユニット１０９．２への第１電極１０９．３のコネクタ１０９．８との間の任意の接合プロセスの結果として、光学素子１０６．３内に（直ちに又は時間に亘って）導入される外乱を最小化可能である。これは、第１電極１０９．３が、光学素子１０６．３の背面側に位置する第２電極１０９．４用の共通対向電極（例えば電気接地に接続された単純な設置電極）として使用される、という事実に起因する。
【００９７】
その結果、第１電極１０９．３の制御ユニット１０９．２へのコネクタ１０９．８を、光学表面１１０の光学フットプリント（即ち、光学結像装置１０１により実行される結像プロセスに実際に使用される光学表面１１０の部分）の外側に位置させることが可能である。従って、第１電極１０９．３に接合されたこのコネクタ１０９．８に起因するいかなる残留応力又は寄生応力も、コネクタ１０９．８と光学フットプリントとの間のこの距離により、光学フットプリントに達する前に、既に十分に緩和されることができる。
【００９８】
さらに、この構成により、第２電極１０９．４を光学素子本体１０９．１から機械的にデカップルすることが可能である。このために本例においては、第２電極１０９．４が、光学素子本体１０９．１から機械的にデカップルされた別個の電極キャリア１１１上に形成されている。従って、一方では第２電極を、光学表面の光学フットプリントの投影内で（光学表面１１０のそれぞれの局所的表面法線に沿って）、光学素子１０６．３の背面側１０９．６に配置可能である。また、第２電極１０９．４を光学素子本体１０９．１から機械的にデカップルすることで、第２電極１０９．４又は第２電極１０９．４の制御ユニット１０９．２への電気接続から発生する残留応力又は寄生応力が、光学素子１０６．３の光学フットプリントの領域内に導入されることを防止する。
【００９９】
従って、圧電装置１０９の電極１０９．３及び１０９．４により引き起こされ、及び光学素子１０６．３の光学表面１１０内（特に光学フットプリントの領域内）へ伝播する残留応力及び寄生応力に起因する、光学結像装置１０１の光学性能の長期間の劣化の危険性を、非常に簡単かつコスト効率の良い方法で、大幅に低減可能である。
【０１００】
他の実施形態では、圧電装置１０９の圧電部分は、光学素子本体１０９．１において、圧電装置１０９の効果によりカバーされなければならない一部分に亘ってのみ延在してよい、と理解されよう。これは例えば、光学素子本体１０９．１の特定の部分に適切に材料ドッティングを施す、又は光学素子本体１０９．１を形成する個別部分を（本質的に残留応力が無く、かつ長期間安定した態様で）接合することで達成することができる。この方法により最終的に、複数の個別の圧電部分が形成されうる。
【０１０１】
本例においては、光学素子本体１０９．１の全体が、圧電材料から製造されたモノリシック体であるため、圧電部分は、第１電極１０９．３から、光学素子本体１０９．１の背面側で光学素子本体１０９．１を限定する光学素子本体１０９．１の背面１０９．９にまで延在する。さらに、光学素子本体１０９．１（即ち圧電部分）は、光学的使用可能領域又は光学表面１１０の光学フットプリントに亘って延在する。従って光学的使用可能領域が、圧電装置１０９により達成される効果でカバーされる。
【０１０２】
本例においては、光学素子本体１０９．１の厚さ、即ち光学表面１１０の局所的表面法線に沿う光学素子本体１０９．１の寸法は、光学表面１１０の光学的使用可能領域に亘って実質的に均一である。これには、第１電極１０９．３と第２電極１０９．４との間で発生される電場が均一に保たれる、という利点がある。
【０１０３】
しかしながら、他の実施形態では、光学素子本体１０９．１のこの寸法は、光学表面１１０のそれぞれの局所的表面法線に沿って変化させることもできる、と理解されよう。
【０１０４】
任意の所望される任意の適切な材料が、少なくとも１つの圧電光学素子本体１０９．１（即ち圧電部分）のために使用されうる、と理解されよう。好適には光学素子本体１０９．１は、石英（ＳｉＯ２）材料の圧電係数のＮ倍の圧電係数を有する材料から製造される。Ｎは、少なくとも２、好適には少なくとも３乃至８、更に好適には少なくとも１０である。これにより、圧電装置１０９を使用して変形させる場合には、適切に低く、かつ容易に制御可能な電場又は電圧で、光学素子１０６．３に十分大きな変形をもたらす。電場又は電圧はそれぞれ、制御ユニット１０９．２の制御下で、第１電極１０９．３と第２電極１０９．４との間で発生される。
【０１０５】
さらに、光学素子本体１０９．１により形成される圧電部分は、少なくとも１０ｐｍ／Ｖ、好適には少なくとも２０ｐｍ／Ｖ、更に好適には３０ｐｍ／Ｖから１００ｐｍ／Ｖまでの範囲、又更に好適には３０ｐｍ／Ｖから７０ｐｍ／Ｖまでの範囲、の圧電係数を有する材料から製造されることが好適である。これにより、要求される電圧の所望される変形に対する比に関して、特に良好な結果をもたらす。
【０１０６】
好適には、光学素子本体１０９．１により形成される圧電部分は、ガラス状の圧電材料から製造される。これには、圧電光学素子本体１０９．１上に堆積された層１０９．３、１１０によって光学表面が形成されうるような従来の光学表面製造プロセスにおける使用に、圧電部分が適する、という利点がある。これにより、光学素子１０６．３に製造に必要な労力が、大幅に低減される。
【０１０７】
従って好適には、光学素子本体１０９．１により形成される圧電部分は、光学素子本体１０９．１の光学等級表面を製造するための、少なくとも１つの光学表面製造プロセスを受けるのに適した圧電材料から製造される。この光学等級表面は、１３ｎｍの波長での（即ちＥＵＶ範囲の）マイクロリソグラフィプロセスにおける使用に適するものとする。
【０１０８】
さらに、光学素子本体１０９．１により形成される圧電部分は、好適には、第１極性Ｐ１の第１電場ＥＦ１に反応して収縮し、及び第２極性Ｐ２の第２電場ＥＦ２に反応して拡大する双極性圧電材料から製造される。第２極性Ｐ２は、第１極性Ｐ１とは逆である。そうした解決策には、光学素子本体１０９．１の（特定の電圧に対して）達成可能な変形が有利な方法で著しく増加される、という利点がある。
【０１０９】
好適には、光学素子本体１０９．１により形成される少なくとも１つの圧電部分は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、ジフェニルアラニンペプチドナノチューブ（ＰＮＴｓ）及び石英（ＳｉＯ２）、リン酸ガリウム（ＧａＰＯ４）、異極像トルマリン、ガリウムランタンシリケート（Ｌａ３Ｇａ５ＳｉＯ１４、ランガサイトとも呼ばれる）、及びガリウム・ゲルマニウム酸カルシウム（Ｃａ３Ｇａ２Ｇｅ４Ｏ１４）、及びこれらの組み合わせからなる材料群から選択される材料から製造される。これらの材料は全て、上記に概説した有利な特性の少なくとも幾つかを提供する。
【０１１０】
本例においては、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）が上記に概説した有利な特性の全てを提供するため、光学素子本体１０９．１用の材料として使用されている。ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）はガラス状であり、３０ｐｍ／Ｖから７０ｐｍ／Ｖまでの範囲、典型的に約４０ｐｍ／Ｖの圧電係数を有する双極性圧電材料である。ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）は、研磨してＥＵＶ範囲の光学結像プロセスに適した表面精度をもたらす等の、光学表面製造プロセスを受けることが可能である。
【０１１１】
上記に概説したように、電極キャリアユニット１１１は、背面側１０９．６で光学素子本体１０９．１を限定する光学素子本体背面１０９．９に隣接して位置する。電極キャリアユニット１１１は、第２電極１０９．４を担持する。そうした解決策には、光学素子本体１０９．１と電極キャリアユニット１１１との間を適切に機械的にデカップルすることにより、第２電極１０９．４の電気接続から発生するいかなる残留応力又は寄生応力も、光学素子本体１０９．１内ではなく、むしろ（結像プロセスに関与しない）電極キャリアユニット１１１内に導入される、という利点を有する。これは、光学結像装置１０１の全体的な結像品質に関して、高度に有利である。
【０１１２】
光学素子本体１０９．１と電極キャリアユニット１１１との間の機械的なデカップルを達成するために、本例においては、光学結像装置１０１の少なくとも中立状態において、第２電極１０９．４の少なくとも近傍において、光学素子本体背面１０９．９が、電極キャリアユニット１１１と第２電極１０９のいずれにも接触しないよう、電極キャリアユニット１１１と光学素子本体背面１０９．９との間に間隙１１２が形成される。
【０１１３】
従って、第２電極を光学素子１０６．３の光学フットプリントの投影内部に（光学表面１１０のそれぞれの局所的表面法線に沿って）配置しているにもかかわらず、この投影内部にある光学素子本体１０９．１の部分が、光学素子本体１０９．１と電極キャリアユニット１１１と第２電極１０９．４の間で、それぞれに接触しないよう保つことができる。従って、寄生応力又は残留応力の光学素子１０６．３の高感度領域内への導入が、有利なことに回避されうる。
【０１１４】
間隙１１２は、光学結像装置１０１のいかなる通常作動条件下でも、光学素子本体１０９．１と電極キャリアユニット１１１又は第２電極１０９．４との間の接触を確実に防止する、任意の適切な寸法を有することができる。一方同時に（光学素子１０６．３の所与の変形に必要な電力消費を可及的に低く保つために）間隙１１２を横切る電場ＥＦの弱化を、許容可能な最小値に保つ。
【０１１５】
間隙１１２は、第２電極の近傍における光学素子本体背面１０９．９の任意の位置において、光学素子本体背面１０９．９の局所的表面法線に沿った局所的間隙の幅（local gap width）ＬＧＷを画定する。好適には、局所的間隙の幅ＬＧＷは、少なくとも中立状態で、少なくとも１つの第２電極の近傍において、少なくとも１μｍ、好適には少なくとも５μｍ、更に好適には少なくとも１０μｍである。これにより、典型的に、光学結像装置のいかなる通常作動条件下でも、光学素子本体１０９．１と電極キャリアユニット１１１又は第２電極１０９．４との間の接触が確実に防止される。さらに、好適には、局所的間隙の幅ＬＧＷは、少なくとも中立状態で、第２電極１０９．４の近傍において、多くとも１００μｍ、好適には多くとも５０μｍ、更に好適には多くとも２０μｍである。これにより、典型的に、間隙１１２を横切る電場ＥＦの弱化が許容可能な値に保たれる。
【０１１６】
特に、間隙１１２の局所的間隙の幅ＬＧＷが、５μｍから２０μｍまでの範囲、典型的に１０μｍである際に、有利な結果が達成される。これにより、間隙１１２を横切る電場の損失と、装置１０１の製造及び組立ての容易性との間で、良好な妥協が提供される。
【０１１７】
間隙１１２自体は、所望される適切な任意の形状をとることができる。特に、間隙１１２の形状及び結果として生じる間隙１１２の誘電特性は、圧電装置１０９の性能を調整するため、より厳密には、第１電極１０９．３とそれぞれの第２電極１０９．４との間で発生される電場ＥＦの容積形状を特定の所望される容積挙動に対して、例えば達成されるべき光学素子１０６．３の特定の変形の関数として調整するために、使用されることができる。
【０１１８】
本例においては、電極キャリアユニット１１１の正面側１１１．１の形状は、局所的間隙の幅ＬＧＷが、少なくとも中立状態において、第２電極１０９．４の近傍において実質的に均一であるよう、光学素子本体背面１０９．９の形状に適合されている。これらの場合、第１電極１０９．３とそれぞれの第２電極１０９．４との間の電場ＥＦが均一に保たれることが可能である。従って圧電装置１０９は、典型的に、所与の電圧又は電場のそれぞれに対して、圧電装置１０９の全（有用）領域及び光学表面１１０の光学フットプリントに亘って、同一の反応を示す。
【０１１９】
本例においては、間隙１１２が、光学結像装置１０１の通常作動の間少なくとも一時的に、流体１１３で充填される。これにより、間隙１１２の特性を、特定の所望される挙動に調整可能である。
【０１２０】
本例においては、圧電装置１０９は更に、光学結像装置１０１の通常作動の間に、最大電圧（maximum voltage）ＶＭＡＸを第１電極１０９．３とそれぞれの第２電極１０９．４との間に印加するよう構成されている。流体１１３は流体誘電率（fluid dielectric constant）ＦＤＣを有する。流体誘電率ＦＤＣは、第１電極１０９．３とそれぞれの第２電極１０９．４との間に最大電圧ＶＭＡＸが印加された際に、間隙１１２のアーク放電を防止するために十分なものである。これにより、いかなる通常作動条件下でも、圧電装置１０９の適切な作動が保証される。
【０１２１】
任意の所望される任意の流体を使用することができる、と理解されよう。特定の実施形態では、流体は、乾燥空気、乾燥窒素（Ｎ２）、及び六弗化硫黄（ＳＦ６）からなるガス群の、少なくとも１つのガスを含む。代替として流体は、ペルフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）、グリセリン、グリセロール（Ｃ３Ｈ８Ｏ３）、及び脱イオン水（Ｈ２Ｏ）からなる液体群の、少なくとも１つの液体を含むこともできる。
【０１２２】
そうした流体、特にそうした液体には、光学素子１０６．３内に導入される振動を減衰する減衰機能を提供できる、従って光学素子１０６．３の振動挙動を向上させる、という追加的な利点がある。さらに流体１１３は、機械的にデカップルされた電極キャリア１１１に対して、光学素子本体からの熱除去を改善する熱キャリアとして有利な方法で作用できる。その場合流体１１３は、例えば、光学結像装置１０１の温度制御装置１１６の部分とすることができる。
【０１２３】
流体１１３は、上記に概説したような方法で、間隙１１２の誘電特性の調整の際のパラメータとしても利用されうる。本例においては、流体は流体誘電率ＦＤＣを有する。また、光学素子本体１０９．１により形成された圧電部分は、圧電部分誘電率（piezoelectric section dielectric constant）ＰＳＤＣを有する。流体誘電率ＦＤＣは、圧電部分誘電率ＰＳＤＣから、圧電部分誘電率の多くとも３０％、好適には多くとも５％乃至２０％、更に好適には多くとも１％乃至１０％だけ逸脱する。これにより、特に簡単な構成が得られる。
【０１２４】
図２からわかるように、本例においては、圧電装置１０９は封止装置１１４を備える。封止装置１１４は、電極キャリアユニット１１１と光学素子本体１０９．１との間で、間隙１１２を周囲雰囲気から封止する作用を及ぼす。これは、光学結像装置１０１が流体１１３による汚染に敏感である適用例において、特に有利である。本例においては、封止装置１１４はラビリンスシール装置を備える。ラビリンスシール装置は、電極キャリアユニット１１１と光学素子本体１０９．１との間の機械的なデカップルを、有利な方法で維持する。
【０１２５】
流体１１３は、光学結像装置１０１の使用前の所望される任意の時間に、間隙１１２内へ導入されうる。流体１１３は、最終的には、光学結像装置１０１のメンテナンスの間にのみ交換されることができる。特定の実施形態では、圧電装置１０９が、電極キャリアユニット１１１に接続され及び流体１１３を形成するパージ用流体で間隙１１２をパージするよう構成されたパージ装置１１６．１を備えることができる。その場合このパージ装置１１６．１は、例えば光学結像装置の温度制御装置１１６の一部とすることができる。
【０１２６】
電極キャリアユニット１１１は、適切でかつ長期間（要求される、典型的にマイクロメートルのレベルの精度で）寸法的に安定した任意の材料製とすることができる。こうした材料は、適切な支持を提供し、好適には、支持された第２電極１０９．４を電気的に分離する。好適には、電極キャリアユニット１１１は、特に簡単な構成をもたらす電気絶縁材料を含むキャリアユニット材料製とする。
【０１２７】
特定の実施形態では、電極キャリアユニット１１１は、セラミック材料、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、及びガラス磁器からなるキャリアユニット材料群のキャリアユニット材料製とする。そうした材料は、典型的に、上記に概説した有利な特性の少なくとも幾つかを提供する。本例においては、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）がこれらの有利な特性の全てを提供するため、キャリアユニット材料として選択されている。
【０１２８】
第２電極１０９．４は、電極キャリアユニット１１１上に堆積された、少なくとも１つの導電性材料の層から製造されている。第２電極１０９．４は、（例えば銅の真空及び電解析出、続くフォト露光及びその後の選択的エッチングとレジスト剥離による）セラミックのプリント回路基板製造プロセスにおいて、任意の所望されるパターンで形成されることができる。これにより、特に簡単かつ安価な構成がもたらされる。
【０１２９】
光学素子本体１０９．１と電極キャリアユニット１１１との間の機械的なデカップルは、光学素子本体１０９．１が、光学素子本体支持ユニット１０８．３を介して支持構造１０２．１上に支持され、一方電極キャリアユニット１１１が、光学素子本体支持ユニット１０８．３とは分離した電極キャリア支持ユニット１１１．２を介して、（光学素子本体１０９．１に対して運動学的に並列な方法で）支持構造１０２．１上に支持されることにより達成される。
【０１３０】
図２において破線輪郭１１７に示されるように、代替案として、運動学的直列支持配置が選択されうる。ここで、光学素子本体支持ユニット１０８．３は、光学素子本体支持位置で、光学素子本体１０９．１に接触する。また、電極キャリア支持ユニット１１７は、各光学素子本体支持位置の近傍において、光学素子本体１０９．１に接触する。電極キャリアユニット１１１に対する支持力を、光学素子本体１０９．１に対する支持力の導入に近い位置で、光学素子本体１０９．１に導入するこうしたカスケード支持は、電極キャリアユニット１１１に対する支持力の路長を、光学素子本体１０９．１を通って最短化する。従って、光学素子本体１０９．１内に導入される外乱が、対応して生じる。
【０１３１】
本発明の概念は、とりわけ圧電装置１０９と光学素子１０６．３との間の相互作用の長期的変化を排除することにより、所望される際に、制御ユニット１０９．２を介して圧電装置１０９の開ループ制御を実行可能にすること、と理解されよう。しかしながら他の実施形態においては、制御ユニット１０９．２を介して閉ループ制御も実行されうる。
【０１３２】
上記に概説したしたように、圧電装置１０９は、特定の所望される変形を光学素子１０６．３内に導入する変形装置として使用されうる、と理解されよう。加えて、又は代替的に、圧電装置は、第１電極１０９．３及びそれぞれの第２電極１０９．４を使用するセンサ装置としても使用されることができる。
【０１３３】
本例においては、しかしながら圧電装置１０９は、センサ情報（sensor information）ＳＩを制御ユニット１０９．２に提供するよう構成されたセンサ装置１０９．１０を備える。センサ情報ＳＩは、光学素子本体１０９．１の変形及び／又は配向及び／又は位置、及び／又は光学素子本体１０９．１に作用する振動外乱を、空間の全ての６自由度までの少なくとも１つの自由度（degree of freedom）ＤＯＦで表す。
【０１３４】
ここで、センサ装置１０９．１０は、圧電作動原理よっても作動する。この目的を達成するためにセンサ装置１０９．１０は、複数の第３電極１０９．１１を備える。各第３電極１０９．１１は、個別に制御ユニット１０９．２に接続されている。各第３電極１０９．１１は、第２電極１０９．４に関連付けられ、及び第２電極１０９．４から電気的に絶縁されると共に十分に（典型的に２ｍｍ乃至１０ｍｍ）離間され、クロストーク又はアーク放電を防止する。光学素子本体１０９．１のいかなる変形、及び第１電極１０９．３とそれぞれの第３電極１０９．１１との間の位置におけるいかなる変化もが、これらの電極１０９．３と１０９．１１の間の電圧において変化を生成し、これらの電圧の変化がセンサ情報ＳＩを表す。そのため、制御ユニット１０９．２がセンサ情報を捕捉できる。
【０１３５】
第３電極１０９．１２は、得るべきセンサ情報の関数として、所望される適切な任意の方法で配置されうる。図２及び図３から分かるように、それぞれの第３電極１０９．１１は、関連付けられた第２電極１０９．４により包囲されており、かつ第２電極１０９．４の重心領域に位置する。これにより、それぞれの第３電極が特定の第２電極１０９．４に機能的に関連付けられる。これは、特に制御ユニット１０９．２を介する閉ループ制御の精度の点で、有利である。
【０１３６】
典型的に、第３電極１０９．１１は、関連付けられた第２電極１０９．４よりも遥かに小さい。第３電極１０９．１１の表面は、典型的に、第２電極１０９．４の表面の１％乃至２０％、好適には２％乃至１５％、更に好適には２％乃至１０％である。
【０１３７】
好適には、制御装置１０９．２は、センサ情報ＳＩの関数として、第１電極１０９．３とそれぞれの第２電極１０９．４との間に電圧を印加するように構成されている。この閉ループ制御は、任意の所望の目的のために使用されうる。特にそれは、光学素子本体１０９．１の振動挙動に影響するために、特に光学素子本体１０９．１の共振周波数を高めるために使用されうる。
【０１３８】
上述においては、圧電装置１０９を含む光学素子１０６．３が光学投影ユニット１０２の部分であった実施形態に関連して本発明が説明された。しかしながら、（図２及び図３に示されるような）圧電装置１０９を含む光学素子が、追加的又は代替的に、照明ユニット１０５の部分を形成することもできる、と理解されよう。
【０１３９】
そうしたミラー１０６．３の典型的な寸法は、約３００ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍとすることが可能である。第１電極１０９．３とそれぞれの第２電極１０９．４との間に印加された３ｋＶの電圧に対して、そうした実施例における変形は、約１２０ｎｍに達する。
【０１４０】
光学素子本体１０９．１は、全体がニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）製であり、及び押し当てるカウンタ素子を有していない。そのために変形は、光学素子本体１０９．１の両側上に対称的に現れれる。即ち、変形の半分のみがミラー光学表面１１０上に現れる。しかしながら、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）は双極性であるため、隣接する第２電極１０９．４を正負の極性で作動させる（即ち、光学素子本体１０９．１の異なるゾーンに＋／−３ｋＶまで印加する）ことで、山から谷まで１２０ｎｍの全光学表面の変形を、依然として達成可能である。
【０１４１】
本例においては、光学表面１１０は定義された曲率半径を有する球状面である。しかしながら、他の実施形態において、光学表面は、例えば（図示されない）非球状面、又は（図２において破線輪郭１１８．１で示されるような）平面形状のような、他の任意の形状を有してもよい、と理解されよう。後者の場合、光学素子本体は輪郭線１１８．２で示されるような、単純な平面並行板としてもよい。その場合電極キャリアユニットは、（その場合には同様に平面である）第２電極１０９．４及び第３電極１０９．１１を担持する平面のキャリア表面１１８．３を形成できる。従って、再度、実質的に均一な幅の間隙１１２が形成される。そうした平面の変形可能ミラーは、例えば反射屈折投影系において、（例えば１５７ｎｍ又は１９３ｎｍの）例えばＶＵＶ範囲で使用されうる。これは、例えば国際公開第２００５／０６９０５５号（Shaferら）から既知である。国際公開第２００５／０６９０５５号の全開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０１４２】
図１乃至図３の光学結像装置１０１により、パターンの像を基板上に転写する方法を、本発明による圧電装置の構成部品を支持する方法の好適な実施形態、光学素子本体の変形及び／又は配向及び／又は位置を表す情報を捕捉する方法の好適な実施形態、及び以下に図１乃至図４を参照して記述されるような光学素子本体を能動的に調整する方法の好適な実施形態を使用して、実行することができる。
【０１４３】
この方法の転写するステップにおいて、マスク１０３．１上に形成されたパターンの像を、光学結像装置１０１の光学投影ユニット１０２を使用し、基板１０４．１上に転写する。これらは、ステップＳ１において、上記に概説したような構成で提供されている。圧電装置１０９の構成部品は、ステップＳ２において、上記に概説したような構成で支持されている。
【０１４４】
この目的を達成するために、上述の転写するステップの捕捉するステップＳ３において、上記に概説したように、センサ情報ＳＩを捕捉する方法を使用して、センサ情報ＳＩが捕捉される。この捕捉するステップＳ３の間、上記に概説したように、光学素子１０６．３及び圧電装置１０９の構成部品が、本発明による方法を使用して支持される。
【０１４５】
転写するステップの制御するステップＳ４において、制御装置１０９．２は圧電装置１０９を制御する。また上記に概説したように、制御装置１０９．２は最終的に、センサ情報ＳＩの関数として、光学素子１０６．３の支持装置１０８．３も制御する。制御するステップＳ４の直後に続く又は最終的には制御するステップＳ４に重なる露光するステップにおいて、マスク１０３．１上に形成されたパターンの像が、光学結像装置１０１を使用して、基板１０４．１上へ露光される。
【０１４６】
上記においては、単一の正面側の第１電極１０９．３のみがある場合の本発明の実施形態が記述された。しかしながら結局のところ、複数の分離された正面側の第１電極１０９．３を備えることもできる、と理解されよう。
【０１４７】
さらに、上記においては、光学素子が専ら反射素子である場合の本発明の実施形態が記述された。しかしながら、本発明の他の実施形態において、反射素子、屈折素子、又は回折素子、又はそれらの任意の組み合わせが光学素子ユニットの光学素子として使用されうる、と理解されよう。
【０１４８】
さらに、本発明は上記において、主としてマイクロリソグラフィに関連して記述された。しかしながら本発明は、任意の種類の光学結像プロセスに関連しても、典型的には同等に高いレベルの結像精度が要求される光学結像プロセスに関連しても使用されうる、と理解されよう。特に本発明は、異なる波長で作動する任意の種類の光学結像プロセスに関連して、特に、いわゆる真空紫外（Vacuum Ultraviolet:ＶＵＶ）範囲の波長（典型的に、１００ｎｍから２００ｎｍまで、例えば１９３ｎｍ）で作動する結像プロセスで、使用されることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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