(57)【要約】  光学システム、特に、像収差を低減するための操作可能補正構成を含む半導体リソグラフィのための投影露光装置を提供する。本発明は、像収差を低減するための少なくとも１つのマニピュレータ（１４）を含む半導体リソグラフィのための投影露光装置に関し、マニピュレータ（１４）は、アクチュエータ（１３）を用いて操作することができる少なくとも１つの光学要素（８）を収容し、マニピュレータ（１４）は、アクチュエータ（１３）と共に交換可能な方式で形成される。【選択図】図３
2010511298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのアクチュエータ（１３）と該アクチュエータ（１３）を用いて操作することができる少なくとも１つの光学要素（８）とを収容する像収差を低減するための少なくとも１つのマニピュレータ（１４）を含む、半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）であって、
マニピュレータ（１４）が、交換可能な方式で形成される、
ことを特徴とする投影露光装置（１）。
【請求項２】
前記マニピュレータ（１４）は、少なくとも１つのアクチュエータ（１３）を用いて互いに対して位置決めすることができる複数の光学要素（８）を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項３】
前記光学要素（８）の少なくとも１つは、前記マニピュレータ（１４）の交換なしにそれ自体で交換可能な方式で形成されることを特徴とする請求項２に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項４】
前記光学要素（８）の少なくとも１つは、少なくとも１つの非球面で形成された表面を有し、該表面は、該光学要素（８）の該表面の互いに対する変位、回転、又は傾斜のイベントにおいて前記光学システムを伝播する波面の変形が生じるような方式で実現されることを特徴とする請求項２に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項５】
前記マニピュレータ（１４）又はその構成部品の少なくとも１つは、投影露光装置（１）の光軸の方向又は投影露光装置（１）の光軸に対して直交する方向に位置決めすることができることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項６】
前記マニピュレータ（１４）は、Ａｌｖａｒｅｚ素子であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項７】
前記マニピュレータ（１４）は、少なくとも２つの隣接する光学要素（８）を有し、該光学要素（８）は、それらの横方向の広がりに関して、投影露光装置（１）の光軸に対して基本的に直交し、該光学要素（８）の各々において、少なくとも１つのアクチュエータ（１３）が、投影露光装置（１）の該光軸の方向に投影される該アクチュエータ（１３）の寸法が重ならないような方法で配列されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項８】
２つの基本的に円形の光学要素（８）が存在し、その各々において、３つのアクチュエータ（１３）が、それぞれ、１２０°の角距離で配列されることを特徴とする請求項６に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項９】
第１の光学要素（８ａ）において、投影露光装置（１）の光軸の方向に該光学要素（８ａ）を移動するための少なくとも１つのアクチュエータ（１３ｂ）が存在し、第２の光学要素（８ｂ）において、投影露光装置の光軸に沿って該光学要素（８ｂ）を移動し、また、２つの軸に沿って該光学要素（８ｂ）を傾斜させるための少なくとも１つのアクチュエータ（１３ｃ）が存在することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項１０】
前記アクチュエータ（１３）の少なくとも１つは、それが前記マニピュレータ（１４）の交換のイベントにおいて投影露光装置（１）に留まるような方式で投影露光装置（１）に配列されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項１１】
前記マニピュレータ（１４）は、移動誘導システム（１８）を用いて互いに接続された少なくとも２つの光学要素（８ａ、８ｂ）を有することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項１２】
前記マニピュレータ（１４）は、少なくとも１つの基礎マウント（１２）を有し、該基礎マウント（１２）には、前記少なくとも１つの光学要素（８）が配列された少なくとも１つの内側マウント（２０）が配列されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項１３】
前記内側マウント（２０）は、それが投影露光装置（１）の光軸に関して基本的に回転対称であるように形成されることを特徴とする請求項１２に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（１３）は、前記内側マウント（２０）上に配列されることを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項１５】
４つのアクチュエータ（１３）が、前記内側マウント（２０）上に約９０°の角距離で配列されることを特徴とする請求項１４に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（１３）は、付加された流体を有する機能を備えて、薄い壁の金属ベローズ、圧電アクチュエータ、ローレンツ・アクチュエータ、熱又は水圧アクチュエータとして形成されることを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項１７】
少なくとも１つの付加的な支持要素（２３）が、前記内側マウント（２０）上に配列されることを特徴とする請求項１５に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項１８】
前記支持要素（２３）は、前記内側マウント（２０）と一体的に形成されないことを特徴とする請求項１７に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項１９】
前記マニピュレータ（１４）は、投影露光装置（１）の光軸の方向に＜２０ｍｍ、好ましくは、＜１０ｍｍの構造高さを有することを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項２０】
前記アクチュエータ（１３）は、流体を付加することができるベローズであり、該ベローズは、給送ライン（２２）を通じて、該給送ライン（２２）が前記内側マウント（２０）と直接に機械的に接触することなく該ベローズ内に誘導されるような方法で前記基礎マウント（１２）に接続されていることを特徴とする請求項１４に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項２１】
前記給送ライン（２２）は、流体を付加することができる前記ベローズの２つの対向する部分（１３ａ、１３ｂ）の間に基本的に中心に配列され、該部分は、前記内側マウント（２０）上に支持されていることを特徴とする請求項２０に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項２２】
前記マニピュレータ（１４）は、投影露光装置の照明システム又はリソグラフィ対物器械に配列されることを特徴とする請求項１から請求項２１のいずれか１項に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項２３】
前記マニピュレータ（１４）は、０．２５よりも小さい大きさ、特に、０．１よりも小さい大きさの部分口径比に対応する瞳からの距離に配列されることを特徴とする請求項１から請求項２２のいずれか１項に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（１３）は、それによって前記光学要素（８）を変形することができるような方法で形成されることを特徴とする請求項１から請求項２３のいずれか１項に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項２５】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（１３）は、それによって少なくとも前記光学要素（８）の領域の温度を統御することができるような方法で形成されることを特徴とする請求項１から請求項２４のいずれか１項に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項２６】
少なくとも１つのアクチュエータ（１３）は、それによって前記光学要素（８）を少なくとも領域的に加熱することができるような方法で形成されることを特徴とする請求項１から請求項２５のいずれか１項に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項２７】
前記アクチュエータ（８）は、前記光学要素（８）を加熱するための少なくとも１つの電磁放射線源を有することを特徴とする請求項２５に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項２８】
前記マニピュレータ（１４）は、それを投影露光装置（１）における操作不能で交換可能な光学補正要素の代わりに配列することができるような方法で形成されることを特徴とする請求項１から請求項２７のいずれか１項に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項２９】
前記マニピュレータ（１４）は、それを投影露光装置（１）における該マニピュレータ（１４）のものとは異なる数又は種類の自由度を有するマニピュレータの代わりに配列することができるような方法で形成されることを特徴とする請求項１から請求項２８のいずれか１項に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項３０】
前記内側マウント（２０）は、弾性連結部として形成された少なくとも３つの接続点（２１）を通じて前記基礎マウント（１２）に接続されることを特徴とする請求項１２に記載の半導体リソグラフィのための投影露光装置（１）。
【請求項３１】
少なくとも１つのアクチュエータ（１３）と該アクチュエータ（１３）を用いて操作することができる少なくとも１つの光学要素（８）とを収容する、光学システムの像収差を低減するためのマニピュレータ（１４）であって、
マニピュレータ（１４）が、光学システムにおいて交換可能な方式で形成されている、
ことを特徴とするマニピュレータ（１４）。
【請求項３２】
少なくとも１つのアクチュエータ（１３）を用いて互いに対して位置決めすることができる複数の光学要素（８）を有することを特徴とする請求項３１に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項３３】
前記光学要素（８）の少なくとも１つは、マニピュレータ（１４）を交換することなくそれ自体で交換可能な方式で形成されることを特徴とする請求項３２に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項３４】
前記光学要素（８）の少なくとも１つは、非球面で形成された少なくとも１つの表面を有し、該表面は、該光学要素（８）の該表面の互いに対する変位、回転、又は傾斜のイベントにおいて前記光学システムを伝播する波面の変形が生じるような方法で実現されることを特徴とする請求項３２に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項３５】
それ自体又はその構成部品の少なくとも１つを前記光学システムにおいてその光軸の方向又は該光軸に対して直交する方向に位置決めすることができることを特徴とする請求項３１から請求項３４のいずれか１項に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項３６】
Ａｌｖａｒｅｚ素子であることを特徴とする請求項３４又は請求項３５に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項３７】
少なくとも２つの隣接する光学要素（８）を有し、該光学要素（８）は、それらの横方向の広がりに関して、前記システムの光軸に対して基本的に直交し、該光学要素（８）の各々において、少なくとも１つのアクチュエータ（１３）が、該光学システムの該光軸の方向に投影される該アクチュエータ（１３）の寸法が重ならないような方法で配列されることを特徴とする請求項３１から請求項３６のいずれか１項に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項３８】
２つの基本的に円形の光学要素（８）が存在し、その各々において、３つのアクチュエータ（１３）が、それぞれ、１２０°の角距離で配列されることを特徴とする請求項３６に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項３９】
第１の光学要素（８ａ）において、前記システムの前記光軸の方向に該光学要素（８ａ）を移動するための少なくとも１つのアクチュエータ（１３ｂ）が存在し、第２の光学要素（８ｂ）において、該システムの該光軸に沿って該光学要素（８ｂ）を移動し、また、２つの軸に沿って該光学要素（８ｂ）を傾斜させるための少なくとも１つのアクチュエータ（１３ｃ）が存在することを特徴とする請求項３１から請求項３６のいずれか１項に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項４０】
移動誘導システム（１８）を用いて互いに接続された少なくとも２つの光学要素（８ａ、８ｂ）を有することを特徴とする請求項３１から請求項３９のいずれか１項に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項４１】
少なくとも１つの基礎マウント（１２）を有し、該基礎マウント（１２）には、前記少なくとも１つの光学要素（８）が配列された少なくとも１つの内側マウント（２０）が配列されていることを特徴とする請求項３１に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項４２】
前記内側マウント（２０）は、それが投影露光装置（１）の光軸に関して基本的に回転対称であるように形成されることを特徴とする請求項４１に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項４３】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（１３）は、前記内側マウント（２０）上に配列されることを特徴とする請求項４１又は請求項４２に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項４４】
４つのアクチュエータ（１３）が、前記内側マウント（２０）上に約９０°の角距離で配列されることを特徴とする請求項４３に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項４５】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（１３）は、付加された流体を有する機能を備えて、薄い壁の金属ベローズ、圧電アクチュエータ、ローレンツ・アクチュエータ、熱又は水圧アクチュエータとして形成されることを特徴とする請求項３０から請求項４４のいずれか１項に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項４６】
少なくとも１つの付加的な支持要素（２３）が、前記内側マウント（２０）上に配列されることを特徴とする請求項４４に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項４７】
前記支持要素（２３）は、前記内側マウント（２０）と一体的に形成されないことを特徴とする請求項４６に記載の光学要素。
【請求項４８】
前記光学システムの光軸の方向に＜２０ｍｍ、好ましくは、＜１０ｍｍの構造高さを有することを特徴とする請求項３１から請求項４７のいずれか１項に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項４９】
前記アクチュエータ（１３）は、流体を付加することができるベローズであり、該ベローズは、給送ライン（２２）を通じて、該給送ライン（２２）が前記内側マウント（２０）と直接に機械的に接触することなく該ベローズ内に誘導されるような方法で前記基礎マウント（１２）に接続されていることを特徴とする請求項４３に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項５０】
前記給送ライン（２２）は、流体を付加することができる前記ベローズの２つの対向する部分（１３ａ、１３ｂ）の間に基本的に中心に配列され、該部分は、前記内側マウント（２０）上に支持されていることを特徴とする請求項４９に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項５１】
前記光学システムは、半導体リソグラフィのための投影露光装置のサブシステム、特に、照明システム又はリソグラフィ対物器械であることを特徴とする請求項３１から請求項５０のいずれか１項に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項５２】
０．２５よりも小さい大きさ、特に、０．１よりも小さい大きさの部分口径比に対応する瞳からの距離に配列されることを特徴とする請求項３１から請求項５１のいずれか１項に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項５３】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（１３）は、それによって前記光学要素（８）を変形することができるような方法で形成されることを特徴とする請求項３１から請求項５２のいずれか１項に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項５４】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（１３）は、それによって少なくとも前記光学要素（８）の領域の温度を統御することができるような方法で形成されることを特徴とする請求項３１から請求項５３のいずれか１項に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項５５】
少なくとも１つのアクチュエータ（１３）は、それによって前記光学要素（８）を少なくとも領域的に加熱することができるような方法で形成されることを特徴とする請求項３１から請求項５４のいずれか１項に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項５６】
前記アクチュエータ（８）は、前記光学要素（８）を加熱するための少なくとも１つの電磁放射線源を有することを特徴とする請求項５４に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項５７】
前記光学システムにおける操作不能で交換可能な光学補正要素の代わりに配列することができるような方法で形成されることを特徴とする請求項３１から請求項５６のいずれか１項に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項５８】
前記光学システムにおけるマニピュレータ（１４）のものとは異なる数又は種類の自由度を有するマニピュレータの代わりに配列することができるような方法で形成されることを特徴とする請求項３１から請求項５７のいずれか１項に記載のマニピュレータ（１４）。
【請求項５９】
前記内側マウント（２０）は、弾性連結部として形成された少なくとも３つの接続点（２１）を通じて前記基礎マウント（１２）に接続されることを特徴とする請求項４１に記載のマニピュレータ（１４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学システムに関し、特に、像収差を低減するための操作可能補正構成を含む半導体リソグラフィのための投影露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体リソグラフィのための投影露光装置のような多くの光学システムでは、露光に用いられる電磁放射線は、例えばレンズ又はミラーのような用いられる光学要素において、望ましい屈折又は反射と共に、望ましくない効果としても吸収される。この過程で吸収される電力は、光学要素の一般的に不均一な加熱を招く。温度によって誘起される屈折率、膨張、及び機械的応力の変化の結果として、光学システムは外乱を受け、それによって光学システムを伝播する波面の収差、及び従って結像品質の劣化を招く。このいわゆるレンズ加熱は、以下の理由から光学システム、特に上述の投影露光装置における増長する問題を引き起こす。
【０００３】
すなわち、一方では、投影露光装置の結像に関する要件が高まっており、他方では、装置の処理機能を高めるために、使用される光源の電力を高める努力が為されており、それによってレンズ加熱によって誘起される収差が増大する。
その上、結像に用いられる照明視野の特定の角度分布、いわゆる「セッティング」が、上述の投影露光装置のオペレータ側で益々認識されてきている。多くの場合に非常に特定の上述のセッティングの対称特性は、対応する温度分布表現に関して変換され、これらのセッティングに類似する対称性を有する外乱を生じる。
【０００４】
光学システム内の特定の位置におけるこれらの特定の外乱の補正は、マニピュレータによる補正構成がその位置で利用可能であり、この補正構成が、同じ対称性を有する補償外乱を発生させることができることを前提とする。
しかし、光学システムの設計段階中に、すなわち、特にマニピュレータが選択されて設計される時に、光学システムが将来作動することになる使用条件は、常に推定することができるわけではない。一例として、対称性と照度が関連するようになり、これに関して最初に設けられた補正構成及びそこに用いられたマニピュレータによる上述の外乱の補正が、可能であるが必ず困難を伴うか又は極端な場合はもはや全く可能ではなくなるという意味で、要件が変化する場合がある。
【０００５】
一例として、いわゆるステップ走査システムとして形成された半導体リソグラフィのための投影露光装置に基づいて、概説した問題分野を下記に説明する。
図１は、半導体リソグラフィのための投影露光装置１を示している。この装置は、感光材料によって被覆された基板上へ構造を露光するように機能し、この基板は、例えばコンピュータチップのような半導体構成要素の製造に向けて、一般的に主にシリコンから成り、ウェーハ２と呼ばれる。
【０００６】
この場合、投影露光装置１は、本質的に、照明デバイス３と、ウェーハ２上の後の構造を決めるのに用いられるある一定の構造、いわゆるレチクル５が設けられたマスクを受け取って正確に位置決めするためのデバイス４と、まさにこのウェーハ２の装着、移動、及び正確な位置決めのためのデバイス６と、複数の光学要素８を有する結像デバイス、すなわち、投影対物器械７とを含み、光学要素８は、投影対物器械７の対物器械ハウジング１０内にマウント９を用いて装着されている。
この場合、基本的な機能原理は、レチクル５内に導入された構造をウェーハ２上に結像することに備えるものである。
【０００７】
露光が達成された後に、ウェーハ２は、各々がレチクル５によって規定された構造を有する多くの個々の視野が同じウェーハ２上に露光されるように、矢印方向に更に移動される。投影露光装置１におけるウェーハ２の段階的前進移動の理由により、投影露光装置は、多くの場合にステッパとも呼ばれる。
処理パラメータを改善するために、この場合のステップ走査システムでは、レチクル５は、スロット切削された絞りを通じて連続して走査される。
【０００８】
照明デバイス３は、レチクル５のウェーハ２上への結像に要求される投影ビーム１１、例えば、光又は同様の電磁放射線を供給する。この放射線のための発生源として、レーザなどを用いることができる。放射線は、投影ビーム１１が、レチクル５上に当たる際に直径、偏光、及び波面形状などに関して望ましい特性を有するように、光学要素を用いて照明デバイス３において成形される。
投影ビーム１１によってレチクル５の像が発生し、上述したように、投影対物器械７によって相応にウェーハ２に転写される。投影対物器械７は、例えば、レンズ、ミラー、プリズム、及び終端プレートなどのような多くの個々の屈折、回折、及び／又は反射光学要素を有する。
【０００９】
通常、上述のステップ走査システムは、ほぼ矩形方式で形成されたスキャナスロットを示しており、これは、走査方向とこの方向に直角の光学条件が異なるという効果を有する。視野におけるこの対称性の破壊は、システムの視野平面の近くにおいて、すなわち、通常はウェーハ２及びレチクル５の近くの光学要素上で２次強度分布及び従って２次外乱を招く。この場合に、「ｎ次」強度分布という表現は、ｎが自然数の時に、３６０°／ｎの回転時に分布がそれ自体に変換されるような対称性を有する分布を意味すると理解される。
【００１０】
これは、非点像収差をもたらし、その視野分布は、多くの場合に、相当量の一定成分だけでなく、２次成分も含有する。更に、それと同時に、更に別の収差の特定の視野分布が誘起される。本明細書では、歪みの場合のいわゆる歪像を最重要な例として言及する。視野内での対称性の破壊によって引き起こされるこれらの効果は、視野に近いレンズ上にスキャナスロットによってもたらされる強度分布が、使用されるセッティングから比較的独立しているので、殆どいつも多くの部類のセッティングに対して同じ符号及び同様の関係を有する。
照明セッティングの角度分布及びレチクルでの回折効果も、用いられる電磁放射線の角度分布の対称性を決める。この角度分布は、瞳に近い光学要素内での同じ対称性の対応する強度分布及び従って温度分布へと変換される。
【００１１】
本発明を明らかにするために、以下の例を考察する。
例えば、投影露光装置の設計段階中に及び特にマニピュレータを選択する時に、非常に特定の対称性を有する照明セッティングは、例えば、未だ考慮に入れられていないかもしれない。この場合には、上述の矩形スキャナスロットの対称性破壊に起因する２次対称性を有する外乱のみが設計中に考慮される。その結果、視野（上述の外乱が発生する場所）の近くに位置決めされ、かつ例えば補償する２次外乱、例えば変形（スキャナスロットの向きによって規定される好ましい方向の）が、「正しい」（ほぼ普遍的な）関係にある非点像収差及び歪像を補正するマニピュレータのみが、設計段階中に準備される。図１は、一例として参照記号８’によってそのようなマニピュレータを示している。
マニピュレータの使用例は、従来技術、特に、ＥＰ０８５１３０４Ａ２及びＪＰ１０１４２５５５にも見出される。
【００１２】
しかし、時間経過に伴う投影露光装置の変化によって構成される要件の場合には、上述のシステムの設計が不十分であることは明らかである。従って、多くの半導体製造業者の場合に、用途の主眼は、初期計画のものとは異なる製品、例えば、フラッシュメモリの生産に移行して行くことが現時点で既に予期することができる。そのような用途では、分解能を高めるために、瞳内の２つの局所化された極によって区別される双極子照明が好ましく用いられる。一例として図２の部分図２ａ及び２ｂに例示しているように、ｘ方向又はｙ方向における双極子が最も一般的である。この場合、図２ａは、一例としていわゆるｘ双極子を示しており、一方、図２ｂはｙ双極子を示している。
瞳におけるこの付加的な対称性破壊は、特に瞳近くのレンズにおいて、大きな２次、４次、６次、更に可能性として更に高次の温度分布の線形組合せを招く。更に、これらの用途は、一段と小さい開口角（２５°よりも小さい）及び一段と小さい極のリング幅（Δσ≒０．１に至るまで小さい）を有する更に一層極端な双極子に向う傾向にある。
【００１３】
スキャナスロットによって引き起こされる視野の近くの効果とは対照的に、この例では、瞳内の対称性破壊は、瞳に近いレンズ内での対称性破壊レンズ加熱（ＬＨ）効果を招き、そこでは、それは、両方の符号（双極子又は結像される構造の向きに依存して）を有する可能性がある付加的な非点オフセットを引き起こす。それと同時に（双極子の開口角に依存して）、一定のより高次（例えば、４次、６次等）の像収差も同様に誘起される。
【００１４】
この例で解説しているように、２次の外乱の補償のための（単方向）マニピュレータのみが視野の近くに位置決めされ、かつ双極子によって誘起される付加的な収差（両方の方向における向きｘ及びｙに依存する）を補正するために適切な位置（瞳に近い）で実際に要求されると考えられる付加的なマニピュレータが瞳の付近に存在しない場合には、これは、以下の問題をもたらす。
−視野に近いマニピュレータは、Ｘ双極子の非点オフセットのある一定の部分を付随的に補正することができるが、それにも関わらず、視野に近いマニピュレータによって歪像は過補償され（ある一定の状況下では相当に）、従って、寄生的に設定される。他の寄生像収差も、視野に近い要素の補正潜在力を低減する。
−Ｙ双極子の場合は、レンズ加熱によって誘起される瞳からの非点収差成分は、視野からの非点収差成分を過補償する。全体的に、非点収差は、単方向性のマニピュレータによっては補正することができない符号を伴って確立される。しかし、視野に近いマニピュレータが双方向性のものであったとしても、かなりの歪像（及び他の像収差）が、ここでもまた寄生的に確立されると考えられる。
【００１５】
従って、ここで考察する例では、瞳に近いレンズの２次の（及び同じく場合によってはより高次も）外乱を双方向に補償することができる付加的なマニピュレータが瞳の近くで必要になると考えられる。そのようなマニピュレータの可能な位置を図１に参照記号８’’のマニピュレータで示している。
上述の例から、光学システム及び特に半導体リソグラフィのための投影露光装置に対する重要な今後の要件は、変化する要件に対してシステムの柔軟性を高めることにあることが明らかになる。従来技術、例えば、ＷＯ２００５０６４４０４Ａ１は、それ自体では操作することができない光学補正要素を投影対物器械に交換可能な方式で配列する概念を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】ＥＰ０８５１３０４Ａ２
【特許文献２】ＪＰ１０１４２５５５
【特許文献３】ＷＯ２００５０６４４０４Ａ１
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｊ．Ｋｉｄｇｅｒ著「基礎光学設計」、「ＳＰＩＥ  ＰＲＥＳＳ」、Ｂｅｌｌｉｎｇｈａｍ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ、ＵＳＡ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明の目的は、変化するシステム要件への適応に関して高い柔軟性を示す光学システムを特定することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この目的は、特許請求項１及び３１に記載の特徴を有する装置を用いて達成される。下位請求項は、本発明の有利な変形及び実施形態に関する。
例えば、半導体リソグラフィのための投影露光装置のような本発明による光学システムは、像収差を低減するための少なくとも１つのマニピュレータを提示する。この場合には、マニピュレータは、少なくとも１つのアクチュエータを用いて操作することができて交換可能な方式で光学システム内に形成された少なくとも１つの光学要素を収容する。
【００２０】
基本的に、マニピュレータは、投影対物器械の瞳の近くに基礎マウントに配列された平行平面プレートとすることができ、これには、アクチュエータが装備されている。この手段は、以前に用いられた硬質プレートがマニピュレータ機能を有するプレート又はプレートの組合せで置換されるという意味で、暫く使用されていた投影対物器械の換装の可能性を開くものである。更に、提案する手段は、マニピュレータ機能を有するプレートを、この最初に上述したプレートに対して高い機能又はそれとは異なる機能を有するプレート又はプレートの組合せによって置換することを可能にする。これは、変更された新しい対称性を有するセッティングに起因して、初めて発生する熱的に誘起される外乱を柔軟かつ能動的に補正することを可能にする。
【００２１】
本発明の実施の１つの有利な形態は、０．２５よりも小さい大きさ、特に０．１よりも小さい大きさの近軸部分口径比に対応するシステムの瞳からの距離のところにマニピュレータを配列することに備えるものである。
近軸部分口径比は、次式で与えられる。
【００２２】
【数１】
2010511298.tif 000003
【００２３】
ここでｙiは、近軸周辺光線高さを表し、
【００２４】
【数２】
2010511298.tif 000004
【００２５】
は、近軸主光線高さを表している。近軸周辺光線及び近軸主光線の定義は、Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｊ．Ｋｉｄｇｅｒ著「基礎光学設計」、「ＳＰＩＥ  ＰＲＥＳＳ」、Ｂｅｌｌｉｎｇｈａｍ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ、ＵＳＡに示されており、この文献は、引用によって本明細書に組み込まれている。
【００２６】
近軸部分口径比は、ビーム経路内のある平面の視野又は瞳近接性の基準値である符号付き変数である。部分口径比は、定義によって−１と１の間の値に正規化され、この場合、例えば、部分口径比＋１又は−１は、各視野平面に割り当てられ、部分口径比０は、各瞳平面に割り当てられる。これに応じて本出願では、近軸部分口径比＋１又は−１は、視野平面を表し、一方、部分口径比０は、瞳平面を特定する。従って、視野に近い平面は、近軸部分口径比＋１又は−１を有し、一方、瞳に近い平面は、０の領域内の部分口径比を有する。符号は、基準平面の前部又は後部という平面の位置を示している。例示的に、コマ光線の関連区域内での貫通点の符号を定義として用いることができる。
【００２７】
以下の概念は、特にマニピュレータの実施に向けて想定することができる。
すなわち、双方向非点変形及び／又は高次変形、例えば、４次変形又はそれ以外の高次変形を有する変形可能光学要素。アクチュエータによって必要とされる構造空間を低減するために、アクチュエータは、例えば、圧電アクチュエータ又は特殊圧電膜として達成することができる。アクチュエータは、同様に圧電アクチュエータ、ローレンツアクチュエータ、熱、空気圧、又は液圧アクチュエータとして形成することができる。
【００２８】
熱加熱又は冷却：光学要素の縁部領域において冷却又は加熱が行われ、それによって適切な次数の温度分布が光学要素内でトリガされ、レンズ加熱によって誘起される効果が補償される。冷却又は加熱は、例えば、光学要素の縁部に配列されたペルチェ素子を用いて行われるか、又はターゲットにする方式で導入される空気流を用いた対流によるレンズ領域の冷却又は加熱によって行われる。代替形態として、光学要素は、レーザ光源によって全区域にわたって加熱することができる。この場合には、加熱を行う上で、光学システムの作動波長に対応せず、光学要素の材料による吸収が特に大きい波長が用いられる場合は有利である。
この場合には、レーザ光を光学要素上の望ましい位置にもたらすために、光学導波管として光ファイバを有利に用いることができる。
熱加熱は、光学的に用いられる領域内外での適切な加熱ワイヤの構成によって全区域にわたって行うことができる。この場合には、加熱ワイヤ及び給電線は、この構造での回折効果及び遮蔽が結像品質に対して僅かな影響しか持たないように分配及び寸法決めされる。
【００２９】
また、２つ又はそれよりも多くのプレートへのマニピュレータの分割と共に、各場合に、互いに対して回転、傾斜、又は変位することができる２つの表面の適切な次数の非球面による非球面化も同様に有利である。この場合には、構成の「０位置」において、これらの表面の光学効果が互いに補償し合い、特定の次数の補償外乱の振幅及び向きを絶対及び相対回転を用いて設定することができる。適切な非球面化による寿命効果の補正に関して交換機能を維持するために、追随的に回転しない付加的なプレートを補正非球面に対して設けることは有利である。言い換えれば、本発明によるマニピュレータは、互いに対して、更に静止補正非球面に対しても回転することができる２つのプレートを提供する。
【００３０】
この場合に、本発明による解決法の従来技術に優る１つの基本的な利点は、現場で、すなわち、使用中に光学システムを新しい条件及び要件に適応させることができるという事実にある。これは、不良の場合に換装又はアップグレード又はそれ以外に対して、高価なシステム全体の交換を不要にするという効果を有する。適切で迅速な交換器により、投影露光装置上で作動する全ての用途に対して（すなわち、全てのセッティングに対して）、各場合にそのセッティングに対して相応に最適化されたマニピュレータを投影対物器械に装備することさえも考えられる。
本発明の一部の変形、実施形態、及び効果を図を参照して下記に例示的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来技術の投影露光装置を示す図である。
【図２】照明セッティングの２つの例示的な変形を示す図である。
【図３】本発明による光学システムに対するマニピュレータの第１の実施形態を示す図である。
【図４】半導体リソグラフィのための投影露光装置における本発明によるマニピュレータの可能な設置位置を示す図である。
【図５】本発明によるＡｌｖａｒｅｚ素子の第１の変形を示す図である。
【図６】本発明によるＡｌｖａｒｅｚ素子の第２の変形を示す図である。
【図７】本発明によるＡｌｖａｒｅｚ素子の第３の変形を示す図である。
【図８】本発明によるＡｌｖａｒｅｚ素子の第４の変形を示す図である。
【図９】リング形内側マウントを有する本発明によるマニピュレータを示す図である。
【図１０】本発明によるマニピュレータにおける使用のためのアクチュエータの実施形態を示す図である。
【図１１】従来技術にいる支持要素が設けられた内側マウントを示す図である。
【図１２】本発明によるモジュール式支持要素を示す図である。
【図１３】異なるレンズ半径に対する支持要素上でのレンズの支持の図である。
【図１４】内側マウントに配列された本発明による支持要素を示す図である。
【図１５】調節可能性を有して内側マウントに配列された本発明による支持要素を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１及び２に対しては既に上記に説明済みであり、従って、ここでは、これらの図の説明を行わない。図３は、本発明によるマニピュレータ１４を示しており、このマニピュレータは、基礎マウント１２内に配列された光学要素を有し、レンズ８は、アクチュエータ１３を用いて基礎マウント１２に接続される。この場合には、アクチュエータ１３は、光軸方向のレンズ８の移動、及び互いに対して、更に光軸に対して直交する２つの傾斜軸回りの傾斜、並びに特にレンズ８の２次変形を可能にする。対応する数のアクチュエータが与えられた場合に、レンズ８の高次の変形を考えることができることは言うまでもない。同様に、レンズ８を基礎マウント１２上に受動的に装着する、すなわち、アクチュエータ機能なしに装着する付加的な支持要素（例示していない）を存在させることができる。この場合には、マニピュレータ１４は、簡易方式に光学システム内、例えば、半導体リソグラフィのための投影露光装置の投影対物器械内に挿入することができ、再度取り外すことができるように形成される。この場合には、マニピュレータ１４は、投影対物器械内の横方向の開口部を通じて交換することができる。この場合には、マニピュレータ１４は、誘導レールを通じて投影対物器械内に光軸に対して本質的に直交する方向に挿入することができる。図３から、マニピュレータ１４は、小さい構造高さを提供することができることが分り、特に＜２０ｍｍ、例えば、＜１０ｍｍの構造高さが可能である。
【００３３】
図４は、半導体リソグラフィのための投影露光装置内での本発明によるマニピュレータの可能な設置位置を示している。この場合には、図４に例示している装置は、図１に例示している従来技術の投影露光装置に殆ど対応し、相違点は、図４に例示している装置が、本発明によるマニピュレータ１４、１４’、及び１４’’を有する点である。この場合には、マニピュレータ１４’は、基本的には瞳平面（特に示していない）の領域内に配列された平行平面プレート、又は例えば非球面のようないずれか他の光学補正要素であり、一方、マニピュレータ１４及び１４’’は、視野の近くに配列され、同様に基本的に平行平面プレートとして形成するか、又はそうでなければ更に別の光学補正要素として形成することができる。
【００３４】
この場合には、本発明による概念は、最低次の２次及び４次の視野一定像収差（Ｚ５及びＺ１７）以外にも、例えば、Ｘ又はＹ双極子だけでなく、回転双極子が用いられる時に誘起される場合がある高次の対応する視野一定像収差（２次：Ｚ１２、Ｚ２１、Ｚ３２、４次：Ｚ２８、・・・）、又はＺ６、Ｚ１３、Ｚ２２、Ｚ３３、・・・（２次）、及びＺ１８、Ｚ２９、・・・のような視野一定収差という現時点での従来技術のマニピュレータ概念によって補正することができない欠陥でさえも、マニピュレータ１４の対応する設計によって将来的に対処することを可能にする。
【００３５】
更に、特定の場合に、視野に近いか又は中間のマニピュレータ構成は、ＬＨ補正（特に、Ｚ２／３、Ｚ７／８、Ｚｌ０／１１、Ｚ１４／１５、Ｚ１９／２０・・・の視野プロフィールの）を改善することができる。
従って、本発明による解決法は、特に、出射瞳内での時間に依存する視野一定の例えばＺ５、Ｚ６、Ｚ１２、Ｚ１３、又はＺ１７、Ｚ１８視野プロフィール、及び同じく時間に依存する歪像Ｚ２／Ｚ３視野プロフィール、又は時間に依存する線形Ｚ１０／Ｚ１１視野プロフィール（全視野内での）の補正を可能にする。
【００３６】
この場合、特に下記に説明する方法は、マニピュレータの設計に適用することができる。
時間に依存する用途特定の収差は、照射されるリソグラフィ対物器械の少なくとも１回の較正測定において判断される。その後、第２段階で、最適なマニピュレータ補正概念が、対物器械内の少なくとも１つの交換可能なマニピュレータに対して判断される。第３段階は、マニピュレータを製造して対物器械内の該当位置に設置する段階を含む。
【００３７】
本発明の使用に対する更に有利な可能性は、第１段階で、照明角度分布及び同じく大体のレチクル構造が判断され、それによってこのように照射されるリソグラフィ対物器械の用途特定の収差が、異なる時点に対して模擬されるという事実にある。第２段階では、最適なマニピュレータ補正概念が、対物器械内の少なくとも１つのマニピュレータに対して判断され、第３段階は、マニピュレータを製造して対物器械内の該当位置に設置する段階を含む。
この場合には、呈示する概念は、当然ながらレンズ加熱に誘起される収差の補正だけに限定されず、異なる原因を有する収差の補正も、説明する概念を用いて考えることができる。
【００３８】
図５ａは、平面プレート８ａとして形成された第１の光学要素が、第２の平面プレート８ｂに対して位置決めすることができるように配列され、両方の平面プレート８ａ及び８ｂの波面変形の効果が互いに補償し合うように、補正すべき像収差の原始関数に対応する形態を有する非球面表面が光学システムの瞳の近くに置かれた平面プレート８ａ及び８ｂ上に付与される本発明の変形を示している。付与された非球面表面の微分に有効波面変形、すなわち、補償すべき像収差が発生するのは、平面プレートが互いに対して変位される時のみである。通常そのような構成は、Ａｌｖａｒｅｚ素子と呼ばれる。この場合には、平面プレート８ａ及び８ｂの互いに対する変位、回転、又は傾斜は、アクチュエータ１３ｂを用いて得られる。図示の例では、好ましくは、光軸方向の静的に判断された支持における固定を行う目的で、平面プレートのクランプ締めに対してクランプ１５が設けられ、アクチュエータｂ１３は、光軸方向及び光軸に対して基本的に直交する方向の両方の方向への変位を達成することができる。対応する方向を図６に矢印で示している。
【００３９】
マニピュレータ（１４）を光軸方向に又は光軸に対して直交して全体として位置決めすることができるように設計することを考えることができることは言うまでもない。
この場合に、２つの平面プレート８ａ及び８ｂの各々を光学システムの横方向の開口部（同じく例示していない）を通じてこのシステムから取り外すか又はこのシステム内に導入することができる。
交換の際に、平面プレート８ａ及び８ｂ又はそうでなければマニピュレータ１４全体を光学システムから取り外すことができる方向は、図５及び同じくその後の図６から８において矢印１７によって示している。
【００４０】
クランプ１５は、平面プレート８ａ及び８ｂの各々において設けられる。更に、光学システムに対する第１の平面プレート８ａの位置を判断するために第１の基準システム（例示していない）、及び第２の平面プレート８ｂに対する平面プレート８ａの位置を判断するための第２の基準システム（同じく例示していない）の付設を行うことができる。１つの有利な実施形態では、第１の基準システムは、平面プレート８ａ又は８ｂ又はこれらのマウント及びクランプ１５における機械的基準物によって形成することができる。更に、別の有利な実施形態では、第２の基準システムは、光学システム全体の像収差測定を実施することができる。更に、平面プレート８ａ及び８ｂ自体における光学的、電気的、又は磁気的に感知可能な基準マークを第２の基準システムとして考えることができる。
この場合には、説明した基準システムは、平面プレート８ａ及び８ｂをターゲットにする方式で互いに対して移動することができるように、制御装置によって利用することができる。
【００４１】
図５ａに示す構成の平面図を示している部分図５ｂから、この構成が、各場合に、両方の平面プレート８ａ及び８ｂに対して、各場合に約１２０°の角距離で配列された３つのアクチュエータ１３ｂを有することが明らかである。この場合には、第１の平面プレート８ａのアクチュエータ１３ｂは、これらのアクチュエータ１３ｂが、光学システムの光軸方向に投影されるアクチュエータ１３ｂの範囲が重なり合わないような方式で第２の平面プレート（見えていない）のアクチュエータ１３ｂに対して回転されるように配列される。すなわち、アクチュエータ１３ｂを交互方式で配列することができるので、本発明によるマニピュレータが、小さい構造空間しか必要としないことが保証される。
【００４２】
図６は、平面プレート８ａ、８ｂの各々を移動の全６自由度で移動することが必ずしも必要ではないという事実を利用する本発明の更に別の変形が、部分図６ａ及び図６ａに示す構成の平面図を示す部分図６ｂに示されている。図６は、第２の平面プレート８ｂが、アクチュエータ１３ｃを用いて光軸に対して垂直な横方向の平面内で位置を調節するためのリング形デバイス１６上に配列されることを示している。この場合には、平面プレート８ｂ／８ａには、平面プレート８ａ／８ｂをクランプ締めすることを可能にするクランプ１５が付加的に設けられる。第１の平面プレート８ａは、これに割り当てられたアクチュエータ１３ｂを用いて光軸方向に移動することができる。この移動は、平面プレート８ａ、８ｂの互いに対する相対移動及び光学システムの残りの部分に対する相対移動が、５つの主自由度（ｘ、ｙ、ｚ、Ｒｘ、及びＲｙ）で可能であるという効果を有する。
【００４３】
図７は、マニピュレータ１４のアクチュエータシステムが、マニピュレータ１４自体と共に交換可能な方式で形成される場合を示している。この場合には、２つの平面プレートの互いに対する相対移動は、平面プレート８ａ及び８ｂのマウント３０ａ及び３０ｂに接続したアクチュエータ１３ｄを用いて可能になり、光学システム内でのマニピュレータ１４の全体としての移動は、平面プレート８ｂのマウント３０ｂがクランプ１５によって固定されたアクチュエータ１３ｂを用いて保証される。２つの平面プレート８ａ及び８ｂの互いに対する位置は、基準システム（例示していない）を用いて判断することができる。更に、別の基準システム（同じく例示していない）は、アクチュエータ上に配列された固定機構を用いて、光学システムに対して全体的にマニピュレータの位置決めを実施して判断することができるような方式で交換可能マニピュレータ自体に配列される。平面プレート８ｂは、このプレートをマウント３０ｂ内で移動する６自由度のアクチュエータシステムを付加的に有する。
【００４４】
図８に例示している本発明の更に別の実施形態は、マニピュレータ１４が交換される時に、クランプ１５及びアクチュエータ１３ｂが光学システム内に留まり、マニピュレータの光学要素が、クランプ１５及びアクチュエータ１３ｂによってこれらの光学要素のマウント３０ａ及び３０ｂ内に保持され、移動誘導システム１８によって互いに接続されるという事実にある。この簡素化は、２つの平面プレート８ａ及び８ｂの互いに対する相対変位に２自由度しか要求されない時に特に有利である。図８に例示している変形では、マニピュレータ１４には、２つの平面プレート８ａ及び８ｂの互いに対する可能な移動を定める移動誘導システム１８が設けられる。更に、マニピュレータ１４は、光学システム内に機械的基準物だけによって固定され、マニピュレータ１４が交換される時に、クランプ１５及びアクチュエータ１３ｂは、光学システム内に留まる。
【００４５】
特に、肉薄の光学要素の場合には、光学要素自体における固有の重み効果の補償と共に、レンズ加熱補償を発生させるために非球面を重ねることが有利である。非球面化の重ね合わせのこの基本的な可能性は、異なる原因を有する像収差の更に別の補償を実施することを更に可能にする。例示的に、上位のシステム内のあらゆる望ましい光学要素の光学材料のレーザ照射によるドリフト効果又は損傷を並行して補償することができる。
【００４６】
光学システムが１つよりも多くの瞳を有する場合には、非球面が設けられた２つの平面プレートを瞳の近くに置くことは全く必要ではなく、本発明の更に別の実施形態では、その代わりに、異なる瞳平面の間で分布させる方式で構成することができる。
迅速な収差補正を達成するために、要求される像収差補正のために必要な第１の平面プレート８ａの第２の平面プレート８ｂに対する位置変更をモデルに基づいて予め判断することができ、その後、対応するパラメータを制御システムに記憶して取得することができる。この場合には、制御システムは、基準システムの一部とすることができる。
【００４７】
マニピュレータ内への光学要素の装着における非回転対称な基礎マウントの使用は、以下に概説する問題点を招く。レンズ調節作動中にアクチュエータがレンズに対して力を発揮する場合には、逆に、基礎マウントに対しても力が作用するか、又は基礎マウント内に力が導入される。この力は、基礎マウントの変形を招く。次に、基礎マウントは、その幾何学形状に起因して、回転対称方式で変形せず、更に、光学要素の変形の可制御性の劣化を招く点で困難が発生する場合がある。
【００４８】
図９は、上述の問題点を考慮する本発明の変形を示している。図１０は、基礎マウント１２及びレンズ８として形成された光学要素と共に、内部に、角距離９０°で配列された４つのアクチュエータ１３の上にレンズ８が配列され、同様に支持要素２３が、角距離９０°で配列された内側マウント２０を有するマニピュレータ１４を示している。この場合には、内側マウント２０は、光学システムの光軸に関して回転対称方式で形成される。それによってアクチュエータ１３を通じてレンズ８内に力が導入される場合に、内側マウント２０が、その回転対称幾何学形状に起因して、作用している力への反応として同様に回転対称で変形し、それによって結果として生じる変形、及び支持要素２３を更に別のアクチュエータとする実施形態の場合にはレンズ８の傾斜をより良好に制御することができるという利点がもたらされる。内側マウント２０は、４つの接続点２１で基礎マウント１２に接続されるが、これらの接続点２１を通じては、力が基礎マウント２に全く導入されないか、又は僅かな力しか導入されない。接続点２１がアクチュエータ１３と同じ角度位置に位置することになるように、３つの接続点２１のみで達成するか、又は４５°の構成オフセットで達成することも考えることができるであろう。本発明の更に別の変形は、内側マウント２０が、弾性連結部として形成された少なくとも３つの接続点２１を通じて基礎マウント１２に接続されるという事実にある。
【００４９】
本発明による光学システムの１つの有利な実施形態では、アクチュエータは、流体を付加することができるベローズであり、このベローズは、給送ラインを通じて、この給送ラインが内側マウントと直接に機械的に接触することなしに誘導されるような方式で基礎マウントに接続される。解説した変形を下記に図１０を参照してより詳細に説明する。
図１０は、基礎マウント１２、ベローズとして形成されたアクチュエータ１３、給送ライン２２、及び内側マウント２０を含む構成を示している。ここでは、例示している変形の傑出した特徴は、ベローズ１３が、内側マウント２０のｕ字形切除部内に配列された２つの部分ベローズ１３ａ及び１３ｂに分割されるという事実にあり、この場合には、基礎マウント１２から現れる給送ライン２２は、直接的にベローズ１２内の２つの部分ベローズ１３ａ及び１３ｂの間の領域内へと誘導される。給送ライン２２が、内側マウント２０へと２つの部分ベローズ１３ａ及び１３ｂのみを通じて接続されるという事実により、給送ライン２２の内側マウント２０からの実質的な分離が生じる。例えば、ベローズ１３の十分に低い剛性が仮定される場合には、内側マウント２０の移動の結果として、給送ライン２２及び従って基礎マウント１２へと力が全く伝播されないか、又は僅かな力しか伝播されない。これは、上述のように、内側マウント２０の移動の場合に、比較的柔軟なベローズ１３の結果として、給送ライン２２及び従って基礎マウント１２へと力が伝播されないので、内側マウント２０のｕ字形部分が給送ライン２２に対して移動することができることによるものである。
【００５０】
図１１から図１４は、光学要素８を内側マウント２０内に固定することができる支持要素の実現のための変形、特に支持要素２３がモジュール式要素として形成される変形を示している。図１２に例示している従来技術によると、光学要素は、支持要素２３によって内側マウント２０内に装着され、支持要素２３は、内側マウント２０に一体的に接続される。この場合には、最初に支持要素断面の旋削外形が旋削処理によって製造され、次に、支持要素２３が腐食処理によって製造及び分離される。しかし、この手順は、この場合の機械加工が数自由度でしか可能ではないので、幾何学的構成の可能性が旋削法及び腐食法によって限定されるという欠点を有する。数個、特に７個よりも少ない支持要素２３によってそれぞれのマウント部品に固定された光学要素８では、支持要素２３を内側マウント２０と一体的に製造するのではなく、その代わりに個々の部品として製造することが適切である。この手順は、機械加工を多数の方向から行うことができるので、支持要素２３の幾何構成における自由度を高めるという利点をもたらす。
【００５１】
図１２は、モジュール方式で製造された支持要素２３を示しており、支持要素２３を多数の方向から機械加工することができることが明らかに分る。
図１３は、この場合はレンズ８として形成された光学要素の支持要素２３上の支持領域内の条件を示している。レンズ８が、支持区域２４に対面する側に大きな曲率半径を有する図１３ａに例示している事例では、言及した大きい角度の場合にレンズ８の光軸方向の位置変更は可能性が低いので、支持区域２４の精度及び製造公差から成る要件は低い。対応する表面の半径が小さくなる時に、図１３ｂに例示しているように条件は変化する。
【００５２】
光軸２５と支持領域内のレンズ８の表面に対する接線２６の間には小さい角度しか発生せず、それによって支持区域２４上でのレンズ８の信頼性の高い支持に要求される寸法公差は小さくなる。この場合に必要な達成すべき公差は、旋削及びそれに続く腐食という従来の方法によると、極めて複雑な方式でしか達成することができず、更に、誤差に対する高い感受性が発生する。ここでは、最初に、支持要素２３を持たないがモジュール式支持要素２３に対する非常に正確な支持区域を有するマウントを製造することにより、要求される小さい公差を有利に達成することができる。次に、モジュール式支持要素２３が、各場合に個々に内側マウント２０の付加に向けて製造される。この場合には、支持要素２３が内側マウント２０と一体的に形成される場合よりもかなり正確にモジュール式支持要素２３を達成することが可能になる。
【００５３】
図１４は、モジュール方式で製造され、装着区域２７及び２８によって内側マウント２０上に配列された支持要素２３を示している。支持要素２３を用いた内側マウント２０内での光学要素８の正確な位置決めでは、製造公差の厳しい要件、特に２つの装着区域２７及び２８の厳しい要件を作成すべきであることがこの図から明らかになる。しかし、支持要素２３及び内側マウント２０のモジュール式生産方式に起因して、これらの公差は、一体化形態の実現の場合に準拠しなければならなくなると考えられる公差よりもかなり容易に準拠させることができる。
更に、図１５に例示しているように、支持要素２３をその中にアクチュエータ１３を一体化することができるような方式で実現する可能性が存在する。この手段により、光学要素の屈曲という上述の機能が可能になる。
【符号の説明】
【００５４】
１２  基礎マウント
１３  アクチュエータ
１４  マニピュレータ
【図１】
2010511298.tif 000005
【図２ａ】
2010511298.tif 000006
【図２ｂ】
2010511298.tif 000007
【図３】
2010511298.tif 000008
【図４】
2010511298.tif 000009
【図５ａ】
2010511298.tif 000010
【図５ｂ】
2010511298.tif 000011
【図６ａ】
2010511298.tif 000012
【図６ｂ】
2010511298.tif 000013
【図７】
2010511298.tif 000014
【図８】
2010511298.tif 000015
【図９】
2010511298.tif 000016
【図１０】
2010511298.tif 000017
【図１１】
2010511298.tif 000018
【図１２】
2010511298.tif 000019
【図１３ａ】
2010511298.tif 000020
【図１３ｂ】
2010511298.tif 000021
【図１４】
2010511298.tif 000022
【図１５】
2010511298.tif 000023
【国際調査報告】
2010511298.tif 000024
2010511298.tif 000025
2010511298.tif 000026