(57)【要約】本発明は、光学撮像装置において光学活性ビームスプリッタ層（１８）を備えるビームスプリッタ・キューブ（１０）を保持するための器具に関する。前記ビームスプリッタ部材（１０）は、撮像装置の筐体内に固定された少なくとも一つの支持部材（２８）に接続されている。ビームスプリッタ部材（１０）と少なくとも一つの支持部材（２８）との間は、ビームスプリッタ部材（１０）に作用する温度や熱応力から独立して、ビームスプリッタ層（１８）の筐体（７）に対する位置を一定に維持するように接続されている。
2006503337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学撮像装置に配された光学活性ビームスプリッタ層を有し、撮像装置の筐体に固定されて少なくとも一つの支持部材に接続されたビームスプリッタ部材の保持装置であって、
前記ビームスプリッタ部材（１０）に作用する温度や熱応力から独立して、前記ビームスプリッタ部材（１０）における前記ビームスプリッタ層（１８）の前記筐体（７）に対する位置を一定に維持するように、前記ビームスプリッタ部材（１０）と少なくとも一つの支持部材（１９、２８）とが接続されていることを特徴とする保持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の保持装置において、
前記ビームスプリッタ層（１８）が配される平面の少なくとも近傍の領域にて、前記ビームスプリッタ部材（１０）と前記少なくとも一つの支持部材（１９、２８）とが接続されていることを特徴とする保持装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の保持装置において、
前記ビームスプリッタ部材（１０）の光学的に未使用の側面にて、前記ビームスプリッタ部材（１０）と前記少なくとも一つの支持部材（１９、２８）とが接続されていることを特徴とする保持装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一つに記載の保持装置において、
前記ビームスプリッタ部材（１０）が、前記ビームスプリッタ層（１８）の領域において組み合わされた二つの楔状部材（２２ａ、２２ｂ）から立方形状に、特にビームスプリッタ・キューブ（１０）として形成されており、前記楔状部材（２２ａ、２２ｂ）の少なくとも一つは、前記ビームスプリッタ層（１８）の領域に取り付けられていることを特徴とする保持装置。
【請求項５】
請求項４に記載の保持装置において、
前記楔状部材（２２ａ、２２ｂ）を搭載する台が、前記ビームスプリッタ・キューブ（１０）の光が逸れる側面上の前記ビームスプリッタ層（１８）領域で、楔状部材（２２ａ、２２ｂ）の互いに異なる小区域に配された伸展部材（２４）として形成されていることを特徴とする保持装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の保持装置において、
台（３００）が、前記ビームスプリッタ層（１８）の光学的に未使用の領域に配された切断面（３０ａ、３０ｂ）に配されることを特徴とする保持装置。
【請求項７】
請求項４から６の何れか一つに記載の保持装置において、
前記二つの楔状部材（２２ａ、２２ｂ）が、互いに密着して配されていることを特徴とする保持装置。
【請求項８】
請求項４から６の何れか一つに記載の保持装置において、
前記二つの楔状部材（２２ａ、２２ｂ）が、何れも側方に取り付られた接続部材によって組立てられ、かつ、前記ビームスプリッタ層（１８）の面の領域に配されていることを特徴とする保持装置。
【請求項９】
請求項１に記載の保持装置において、
前記ビームスプリッタ・キューブ（１０）としてのビームスプリッタ部材と少なくとも一つの支持部材とが、ベアリングによって接続され、
前記ビームスプリッタ・キューブ（１０）全体の温度変化及びこれに伴う容積変化があっても、前記ビームスプリッタ・キューブ（１０）に何らの力も作用させないように、前記ベアリング構成が、少なくとも三つのベアリング（４０ａ〜ｃ、４２ａ〜ｃ、４３ｃ、４４ｃ、４５ｃ）によって静定構造となるように配されていることを特徴とする保持装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の保持装置において、
前記ベアリング（４０ａ〜ｂ、４１ａ〜ｂ、４２ａ〜ｂ）が、前記ビームスプリッタ・キューブ（１０）に光が入射する方向と反対の方向となる後端側に配されていることを特徴とする保持装置。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の保持装置において、
前記ベアリング（４０ａ〜ｂ、４１ａ〜ｂ、４２ａ〜ｂ）が、前記ビームスプリッタ・キューブ（１０）の重さをＺ軸の方向に支持していることを特徴とする保持装置。
【請求項１２】
請求項９から１１の何れか一つに記載の保持装置において、
前記ベアリング構成が、一つの固定ベアリング（４０ａ）と、二つの移動可能なベアリング（４１ａ、４２ａ）とを備え、
一つ目の前記移動可能なベアリング（４１ａ）が、前記固定ベアリング（４０ａ）との間の接続によって規定される方向に移動可能とされ、
二つ目の前記移動可能なベアリング（４２ａ）が、Ｚ軸に垂直なＸ軸及びＹ軸方向に移動可能に配されていることを特徴とする保持装置。
【請求項１３】
請求項９から１１の何れか一つに記載の保持装置において、
前記ベアリング構成が、三つの移動可能なベアリング（４０ｂ、４１ｂ、４２ｂ）を備え、
前記各ベアリング（４０ｂ、４１ｂ、４２ｂ）が、Ｚ軸に垂直な、かつ、Ｘ軸とＹ軸とによって規定される面内で、前記ビームスプリッタ層（１８）と前記ビームスプリッタ・キューブ（１０）の後端側との間の切り口上の一点に対して移動可能に配されていることを特徴とする保持装置。  
【請求項１４】
請求項９から１１の何れか一つに記載の保持装置において、
前記ベアリング構成が、六つの移動可能なベアリング（４０ｃ、４１ｃ、４２ｃ、４３ｃ、４４ｃ、４５ｃ）を備え、
三つの前記ベアリング（４０ｃ、４１ｃ、４２ｃ）が、Ｚ軸に直角な、かつ、Ｘ軸とＹ軸とによって規定される面内を自由に移動可能とされ、
他の三つの前記ベアリング（４３ｃ、４４ｃ、４５ｃ）が、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向に対してそれぞれ固定して配されていることを特徴とする保持装置。  
【請求項１５】
請求項１に記載の保持装置において、
前記ビームスプリッタ・キューブ（１０）としてのビームスプリッタ部材と少なくとも一つの支持部材とが、ベアリングによって接続され、
前記ビームスプリッタ・キューブ（１０）全体の温度変化及びこれに伴う容積変化があっても、前記ビームスプリッタ・キューブ（１０）に何らの力も作用させないように、前記ベアリング構成が、多数のベアリング（４０ｄ〜ｅ、４１ｄ〜ｅ、４２ｄ〜ｅ、４３ｄ）によって静定構造となるように配されていることを特徴とする保持装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の保持装置において、
前記ベアリング構成が、複数の移動可能なベアリング（４０ｄ、４１ｄ、４２ｄ、４３ｄ）を備え、
前記各ベアリング（４０ｄ、４１ｄ、４２ｄ、４３ｄ）が、少なくとも一方向に移動可能とされて、かつ、全ての移動方向が前記ビームスプリッタ層（１８）の平面における一点で交差して配されていることを特徴とする保持装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の保持装置において、
前記ベアリング構成が、一つの固定ベアリング（４０ｅ）と、複数の移動可能なベアリング（４１ｅ、４２ｅ）とを備え、
前記移動可能なベアリング（４１ｅ、４２ｅ）が、少なくとも一方向に移動可能とされて、かつ、全ての移動方向が前記固定ベアリング（４０ｅ）によって規定される点で交差するように配されていることを特徴とする保持装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の保持装置において、前記固定ベアリング（４０ｅ）が、前記ビームスプリッタ層（１８）と前記ビームスプリッタ・キューブ（１０）の後端側との間の切り口に配されていることを特徴とする保持装置。
【請求項１９】
半導体機器の製造を目的としたマイクロリソグラフィ用の投影露光装置において、
ビームスプリッタ部材（１０）が、請求項１から１８の何れか一つに記載の保持装置（１９、２８）に配された投写対物レンズを備えていることを特徴とする投影露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学撮像装置に配された光学活性ビームスプリッタ層を有し、撮像装置の筐体に固定されて少なくとも一つの支持部材に接続されたビームスプリッタ部材を保持する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
偏光ビームスプリッタを有する反射屈折式投写対物レンズ（catadioptric projection objectives）を備えるマイクロリソグラフィ用投影露光装置において、ビームスプリッタ・キューブ（beam splitter cube）は、レチクル（reticle）から射出して凹面鏡を介してカンチレバー（cantilever）に入射する光束を屈折させる。一方、カンチレバーから戻る光は、ビームスプリッタ・キューブをそのまま通過する。この場合、継続される運転の間に、特にビームスプリッタ・キューブのビームスプリッタ層が光を吸収することにより、またそれだけでなく、その他の層、さらには、ビームスプリッタ・キューブ全体が光を吸収することにより温度が変化する。温度上昇に伴って構成材料が膨張することから、取付台に支持されたビームスプリッタ・キューブの形状寸法を変化させる。さらに、放射光が繰り返し通過するので、ビームスプリッタ・キューブの特定の領域が、他の領域よりもより強く加熱される。
【０００３】
一つ又は複数の側面にてビームスプリッタ・キューブを支持するといった通常の取付台の場合、ビームスプリッタ層の移動や回転といった所望しない動きが、ビームスプリッタ・キューブ内に生じ得る。ビームスプリッタ・キューブの材料が膨張し、その一方で熱応力によるビームスプリッタ層の変形によって生じるこの動きは、投影露光機器の反射屈折式投写対物レンズの結像状態をより悪化させる。ビームスプリッタ・キューブの温度膨張によって、ビームスプリッタ層の平面が傾斜し、かつ、レチクルからの光束がもはやカンチレバーに正確に反射しないように移動してしまう。さらに、ビームスプリッタ・キューブ及びビームスプリッタ層が変形した場合、異なる方向に光束を反射させるだけでなく、投写対物レンズの撮像時の収差を発生させてしまう。
【０００４】
ビームスプリッタ層の所望しないそのような変化は、もちろん、対物レンズ全体の温度上昇によっても発生し得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、最初に記載したタイプの光学活性ビームスプリッタ層を有し、従来技術の欠点を処理し、及び、特に操作中において、正確かつ安定した光束をビームスプリッタ部材に通過させるためのビームスプリッタ部材の保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、本発明の目的は、ビームスプリッタ部材におけるビームスプリッタ層の位置が、ビームスプリッタ部材の駆動中における温度や熱応力から独立して、筐体に対してほぼ一定に維持されるように、ビームスプリッタ部材と少なくとも一つの支持部材とが接続されることによって実現される。
【０００７】
例えば、投影露光機器の駆動中における投写対物レンズ又はビームスプリッタ・キューブ自身の温度が変化した場合、ビームスプリッタ層が、変形や変化を生じることなくその位置に常に配置されることによって、簡単かつ有利な方法によって投写対物レンズの撮像性能が低減しないようにすることができる。それゆえ、投写光束が間違った方向に反射することが抑えられる。
【０００８】
本発明によれば、ビームスプリッタ部材と少なくとも一つの支持部材との接続部が、ビームスプリッタ層が配される平面の少なくとも近傍領域に配されるように構成することも可能である。
【０００９】
ビームスプリッタ・キューブが加熱された際、ビームスプリッタ・キューブにおけるレチクルビーム路とカンチレバービーム路との光軸の交点を拡大させることができ、ビームスプリッタ層の位置が変化せず、レチクルビーム路とカンチレバービーム路との交点の静止状態が維持される。
【００１０】
ビームスプリッタ・キューブとして配されるビームスプリッタ部材と少なくとも一つの支持部材との接続をベアリングで行うことも有利である。このベアリングは、ビームスプリッタ・キューブの、特に全体の温度が変化した場合、及びこれに関連して容積変化が生じた場合に、ビームスプリッタ・キューブに何らの力も作用しないように、少なくとも３つのベアリングにて静定構造となるようにベアリング構成を構成する。
【００１１】
これらの措置によって、ビームスプリッタ・キューブにおいて温度が変化した場合、ビームスプリッタ・キューブの形状、即ち、ビームスプリッタ・キューブの端部の長さ比を維持しつつ、容積変化を許容する、ビームスプリッタ・キューブと支持部材との接続部材を有利に提供する。レチクルビーム路とカンチレバービーム路との交点がその場に維持されるだけでなく、例えば、ビームスプリッタ層が加熱されることにより、ビームスプリッタ・キューブが変形してもその都度撮像層も変形して、ビームスプリッタ・キューブとしての機能が維持される。さらに、ビームスプリッタ・キューブは静定状態（statically determined fashion）に取付られる。
【００１２】
本発明の他の改良点としては、ビームスプリッタ・キューブとしてのビームスプリッタ部材と少なくとも一つの支持部材とが、ベアリングによって接続され得る点である。このベアリング構成は、ビームスプリッタ・キューブ全体の温度変化及びこれに伴う容積変化があっても、ビームスプリッタ・キューブに何らの力も作用させないように、いくつかのベアリングによって重複静定状態（overdetermined statically）に配されている。
【００１３】
同様に、これらの手段により、ビームスプリッタ・キューブのベアリング構成を重複静定状態（statically overdetermined bearing arrangement）に構成することも可能であり、有効である。ただし、ここで、ビームスプリッタ・キューブの容量変化に応じて一定の状態とするためには、ビームスプリッタ・キューブが、取付公差のような他の影響を受けずに全体の温度変化のみに晒されることが条件となる。
【００１４】
発明の有利な改良及び成果については、他のサブクレーム及び参照図面とともに記載される実施例による。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、半導体機器の製造を目的としたマイクロリソグラフィ用の、投写対物レンズ１を有する投影露光装置の代表的な概要図である。
【００１６】
光源として不図示のレーザ発振器を有する照明システム２が配されている。投影露光装置の物体面（object plane）に配されたレチクル３は、投写対物レンズ１の下方、かつ、像平面（image plane）に配されたウエハ４のスケールを撮像するように調整されている。
【００１７】
投写対物レンズ１は、垂直方向に配された第一対物レンズ部１ａと、水平方向に対して少なくとも略平行又は最大３０度まで傾いて配された第二対物レンズ部１ｂとを備えている。第二対物レンズ部１ｂには、いくつかのレンズ５及び凹面鏡６が、対物レンズ部１ｂのレンズ筐体７に配されている。垂直方向の光軸８上を第一対物レンズ部１ａのほうから入射する、図１の図中矢印に示す投写ビームを、少なくとも水平方向の光軸９と略同一方向に反射するビームスプリッタ・キューブ１０が配されている。光軸９もまた、適切な場合には、水平方向に対して最大３０度に傾いていてもよい。
【００１８】
凹面鏡６で反射して次にビームスプリッタ・キューブ１０を通過したビームは、反射鏡１１に突き当たる。光軸９に沿った水平方向のビーム路は、垂直方向の光軸１２方向に順に反射鏡１１にて反射される。さらに別のレンズ群１３が配された垂直方向の第三対物レンズ部１ｃが、反射鏡１１の下方に配されている。また、３つのλ／４波長板１４，１５，１６がビーム路中にそれぞれ配されている。λ／４波長板１４は、レチクル３と、レンズ、即ちレンズ群１７の下流側に配されるビームスプリッタ・キューブ１０との間の投写対物レンズ１に配されている。λ／４波長板１５は、水平方向の対物レンズ部１ｂにおけるビーム路上に配され、λ／４波長板１６は、第三対物レンズ部１ｃに配されている。３つのλ／４波長板１４，１５，１６は、偏光を一度完全に回転させ、かつ、それによって、とりわけビームの損失を最小限にするために配される。
【００１９】
ビームスプリッタ層１８における光吸収だけでなく、特に、その他の層、さらにはビームスプリッタ・キューブ１０の全容積における光吸収が、ビームスプリッタ層１８を有するビームスプリッタ・キューブ１０が配された投写対物レンズ１の温度を変化させる。温度の上昇は、例えば、材料を膨張させ、対物レンズ筐体７に接続されたビームスプリッタ・キューブ１０の保持装置１９の機能である形状を変化させる。
【００２０】
光束は、光軸８から光軸９の方向へ反射するので、ビームスプリッタ層１８の平面は、光軸８，９の交点２０を正確に通るように配されなければならない。さらに、ビームスプリッタ層１８の法線は、光軸８、９それぞれに対して、光軸８，９に取り囲まれた角度を二分する方向に傾いてなければならない。
【００２１】
ビームスプリッタ・キューブ１０を通過する光の一部は、上述したように、ビームスプリッタ・キューブ１０に吸収され、その結果、ビームスプリッタ・キューブ１０を加熱する。そして、キューブを構成する材料の温度膨張によって、レチクルから光軸８上を通過してくる光束がもはや光軸９方向に正確に反射しないように、ビームスプリッタ・キューブ１０が傾斜し、かつ、変位してしまう。さらに、ビームスプリッタ・キューブ１０及びビームスプリッタ層１８自身が変形し得るので、ビームが間違った方向に反射するだけでなく、収差も間違った方向に反射し、投写対物レンズ１の撮像における収差が発生する。
【００２２】
これらの消極的な影響は、投写対物レンズ１を構成する他の光学部材、即ちビームスプリッタ・キューブ１０自身を変位させ、傾斜させ、又は、操ることによって相殺し得る。ビームスプリッタ・キューブ１０において、ビームスプリッタ層１８を修正する場合、例えば、特別なマニピュレータを駆動することによって、操作中に定められ、かつ、動的に調整される。この場合には、ビームスプリッタ層の遠隔計測システムによって位置決めされ得る。この目的のため、一つ又は複数のビームが、ビームスプリッタ層上の使用されていない対物レンズ領域に所定の方法にて誘導され、屈折した状態で検知される。これに代えて、像自身の位置が照準マーキングによって確定され、正確さの根拠としての機能を有するとしてもよい。
【００２３】
しかしながら、どこで収差が発生するにしてもその発生した場所で、特に、ビームスプリッタ・キューブ１０又はこれの保持装置１０にて、その影響を弱めることがより有効である。
【００２４】
ビームスプリッタ・キューブ１０が加熱された際において、ビームスプリッタ層１８の偏心／傾斜及びビームスプリッタ・キューブ１０の変位を最小限にするための発明に係る取付台、保持装置、及びベアリング構成について、図２乃至図１１に示すとともに、これらを参照して以下、それぞれについて説明する。
【００２５】
図２に示すように、ビームスプリッタ・キューブ１０は、ビームスプリッタ層１８の平面に、保持装置２１によって保持されている。図３に示すように、ビームスプリッタ・キューブ１０は、ビームスプリッタ層１８の領域に組立てられた二つのプリズム２２ａ，２２ｂに組み込まれているので、プリズム２２ａからの光がプリズム２２ｂの向こう側へ、側面に沿って投影されるという事実から、ビームスプリッタ・キューブ１０に、伸展部２４を有する支持領域２３を形成させることができる。ここでは、プリズム２２ａは保持装置２１に配され、プリズム２２ｂは、ビームスプリッタ層１８を介してプリズム２２ａに密着して懸架されている。ビームスプリッタ・キューブ１０は、保持装置２１によって光学的に使用されない側面に有効的に保持されている。もちろん、他の実施形態の保持装置２１によってプリズム２２ｂが保持されてもよく、プリズム２２ａが、下方のプリズム２２ｂの重さによる厳しい引張り力の代わりに、プリズム２２ａの重さによる押圧力のみが発生するように、プリズム２２ｂに密着していてもよい。
【００２６】
さらに、別の実施形態において、プリズム２２ａとプリズム２２ｂとを、それらの側面に沿って配された部材によって接続させてもよく、ビームスプリッタ層１８又はビームスプリッタ・キューブ１０の水平光軸９の水準にて、保持装置２１にプリズム２２ａ及びプリズム２２ｂを取り付けてもよい。
【００２７】
本実施形態においては、保持装置２１は、ZERODUR（登録商標）からなり、他の実施形態においては、他の好適な材料、例えば、水晶、インバー（INVAR）、或いは投写対物レンズ１の筐体７と同じ材料からなるものでも構わない。保持装置２１の熱伝導率が最も僅かなものが、冷却器を通して所望の方法で熱を放熱させるのに有効となる。
【００２８】
図１２に示すように、プリズム２２ａ，２２ｂと保持装置２１との熱膨張差を補正するために、保持装置２１と投写伸展部２４との間に離間部材を配しても構わない。離間部材４００は、ビームスプリッタ・キューブ１０のアフィン（affine）拡張を妨げないように、ビームスプリッタ・キューブ１０を固定するように配されている。さらに別の実施形態では、離間部材４００が、例えば、支持領域２３において保持装置２１内に事前に直接組み込まれていてもよい。
【００２９】
保持装置２１のビームスプリッタ・キューブ１０の下方には、１５７ｎｍの放熱を吸収する表面を有する冷却板２５と熱拡散手段とを配するための十分なスペースが設けられている。冷却板２５は、黒色金属シート材とされている。放熱のための（詳細は不図示の）銅製導熱用細片が配されている。
【００３０】
ビームスプリッタ・キューブ１０及び冷却板２５とともに、保持装置２１は、再現可能な取付け及び取外しを同時に許容するさらなる保持装置に位置決めされて保持されている。再現可能な保持装置の上部部材２６ａは、保持装置２１に恒久的に固定され、又は一部となって一緒に組立てられる。再現可能な保持装置の下部部材２６ｂは、底面が球面になっており、球面の中心２７は、ビームスプリッタ・キューブ１０の中心位置に配されているので、ビームスプリッタ・キューブ１０の中心２７は、調整可能範囲内では変化しない。傾斜調整台２８は、この完全な調整を支持し、かつ、球面との接触面２９ａと投写対物レンズ１の対物レンズ筐体７との接触面２９ｂとを備えている。台２８の投写対物レンズ１の対物レンズ筐体７とは、ねじ接続されている。台２８上で接触面２９ａは、調整後に密着して支持される下部部材２６ｂと同一の半径とされている。他の実施形態では、二つの部材をお互いに固定するための環状の支持部材を形成するため、屋根状部材が配されている（ビームスプリッタ・キューブ１０のビームスプリッタ層１８に沿って取り付けられた伸展部材２４の概略が、図４ａに示されている。）。伸展部材２４は、図４ａに示すように、二つのプリズム２２ａ，２２ｂを繋ぎ合わせている。プリズム２２ａ，２２ｂは、図４ａに示すように、互いに上下方向となってプリズム状に連続するよう配されている。伸展部材２４が、プリズム２２ａ，２２ｂのそれぞれ異なる小区域に配されることは、とても有効である。この結果、図４ｂに示す台部３００に嵌合可能に、互いに対角線上に配される切断面３０ａおよび３０ｂが形成される。
【００３１】
図５に示すように、ビームスプリッタ・キューブ１０は、光学的に使用される楕円部３１ａと、光学的に利用されない領域３１ｂとを備えている。従って、ビームスプリッタ・キューブ１０に、光学的に未使用の領域３１ｂ内の、例えば、その隅部に、不図示の台部に固定するための締付部材３３を支持する断面部３２を、容易にかつ有効に配することができる。この場合、光からそれるビームスプリッタ・キューブ１０の表面に固定するのが合理的である。
【００３２】
発明者らは、熱によってビームスプリッタ・キューブ１０が形状変化する場合に、ビームスプリッタ層１８が自身に再び撮像され、ビームスプリッタ・キューブ１０の機能が確保されることを発見した。この場合、ビームスプリッタ・キューブ１０は、容積変化は許容されても、形状変化、即ち、端部の長さ比の変化は許容されない。このため、台部へのビームスプリッタ・キューブの好適な取付部材が、図６乃至図１１に示すように、詳細は図示してないが対物レンズ筐体７に接続される。この場合の基本的な考えは、ビームスプリッタ・キューブ１０が加熱されても形状を変化させるような負荷を許容しないということである。
【００３３】
静定的な解法或いは重複静定的な解法がベアリングに適用されるが、重複静定ベアリング構成は、ビームスプリッタ・キューブ１０における純然たる全体温度変化、即ち、全ての部分に影響を及ぼす温度変化のみに対応する。ビームスプリッタ・キューブ１０の容積膨張を、図６乃至図１１にて破線及びベアリングの点にて示す。
【００３４】
図６は、光軸８、９の交点を原点とする座標系３４とともに、ビームスプリッタ・キューブ１０におけるベアリング構成の概要を示している。Ｘ軸方向は、紙面の向こう側を指示している。Ｙ軸方向は、光軸９の方向を指示し、Ｚ軸方向は、光軸８の方向或いは重力方向を指示している。
【００３５】
図６に示すように、ベアリング構成は、キューブの下方に配された３つのベアリング４０ａ，４１ａ，４２ａで示されている（ベアリング４２ａは、図６ではベアリング４１ａに隠れているが、図７には図示している。）。これらのベアリングは、Ｚ方向の力を支持可能とされている。Ｘ軸とＹ軸とで規定される平面内における力は、ベアリング４０ａ，４１ａ，４２ａに分配されて伝達するので、ビームスプリッタ・キューブ１０の全体の温度が変化しても、形状変化やビームスプリッタ面１８の位置の変化がないようにビームスプリッタ・キューブ１０の容積が変化する。
【００３６】
ビームスプリッタ・キューブ１０は、ビームスプリッタ層１８が全体の温度変化に対しても自身に撮像され、いつの間にか光軸８、９の交点２０が、再びビームスプリッタ層１８上に配されるように載置される。ベアリング構成が静定されているので、温度が変化してもビームスプリッタ・キューブ１０を拘束するような力は作用しない。
【００３７】
ビームスプリッタ・キューブ１０は、ビームスプリッタ層１８が下方で交差するキューブの一端にて、固定ベアリングであるベアリング４０ａに固定され、下方側の反対側の他端にて、一方向の並進能力を有する移動可能なベアリング４１ａと二方向の並進能力を有する移動可能なベアリング４２ａとに支持されている（図６ではベアリング４１ａはベアリング４２ａを覆うように図示されている。）。
【００３８】
図７は、図６に示すビームスプリッタ・キューブ１０を上方から見た図であり、移動可能なベアリング４１ａ，４２ａの移動方向を矢印で示している。一方向のみの並進能力を有する移動可能なベアリング４１ａの場合、移動方向はベアリング４０ａの方向とされている。一方、二方向の並進能力を有する移動可能なベアリング４２ａは、紙面上の任意の方向に移動可能に配されている。
【００３９】
図８に示す実施形態では、各ベアリング４０ｂ，４１ｂ，４２ｂは、Ｘ軸及びＹ軸で規定される平面上で正確に一方向の並進能力を有している。ここでは、全ての移動方向が、ビームスプリッタ層１８とともに、キューブの下側部の切り口上における一点に向かう方向となっている。これにより、ビームスプリッタ層１８は、全体の温度変化によっても再び自身を撮像可能に固定される。図８には、Ｘ軸とＹ軸とで規定される平面におけるベアリング４０ｂ，４１ｂ，４２ｂの並進能力の方向が図示されている。
【００４０】
さらに、３つのベアリング４０ｃ，４１ｃ，４２ｃがＺ方向にのみ並進するように固定され、Ｘ軸とＹ軸とで規定される平面上を自由に移動可能としてもよい。
【００４１】
この場合、静定構造としてビームスプリッタ１０を支持するために、さらに、各ベアリングが一方向のみ並進するベアリング４３ｃ，４４ｃ，４５ｃが要求される。
【００４２】
図９は、温度変化があってもビームスプリッタ層１８をその場に留めさせるためのベアリング４０ｃ，４１ｃ，４２ｃ，４３ｃ，４４ｃ，４５ｃの配列を示す。この図では、ベアリング４２ｃはベアリング４１ｃに隠れて配されており、ベアリング４４ｃはベアリング４３ｃに隠れて配されている。
【００４３】
もちろん、一つ又は複数のベアリングが二方向に並進可能に固定され、残りのベアリングが一方向に並進可能に固定されて、温度変化が生じてもビームスプリッタ層１８が変形しないようにするのに最適な静定のベアリング構成とする可能性もある。
【００４４】
全体の温度変化のみで、組立公差といった他の影響を受けない状態のビームスプリッタ・キューブ１０の変形を考慮した場合、ビームスプリッタ層１８の移動なくビームスプリッタ・キューブ１０の容積変化を許容する重複静定ベアリングも可能となる。原則的には、ビームスプリッタ・キューブ１０は、どの所望する複数の点であっても載置可能とされているが、一つの変形例として、全体の温度が変化してもビームスプリッタ層１８の平面が移動しないように、各ベアリング少なくとも一つの並進方向に移動可能とされ、すべての並進方向がビームスプリッタ層１８の平面の一点で交差するように配される。
【００４５】
４つのベアリング４０ｄ，４１ｄ，４２ｄ，４３ｄからなるこのようなベアリング構成を図１０に示す。
【００４６】
図１１に示すように、さらなる変形例として、ベアリング４０ｅが、自由に並進可能とされるすべての角度が固定されて配され、他のベアリング４１ｅ，４２ｅは、少なくとも並進して移動可能とされ、かつ、すべての並進方向が、固定されたベアリング４０ｅの方向を向くように配されていてもよい。固定されたベアリング４０ｅは、ビームスプリッタ層１８にてビームスプリッタ・キューブ１０に作用するので、全体の温度が変化しても、ビームスプリッタ層１８の位置は変わらない。固定されたベアリング４０ｅ及びベアリング４１ｅ，４２ｅに係る変形例を図１１に示す。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】ビームスプリッタ・キューブを有するマイクロリソグラフィのための投写対物レンズの操作モードを示す代表概要図である。
【図２】本発明の支持具に取り付けられたビームスプリッタ・キューブを示す断面図である。
【図３】本発明に係るビームスプリッタ・キューブ支持具の概要を示す透視斜視図である。
【図４ａ】本発明に係るビームスプリッタ・キューブ支持具の要部を示す拡大斜視図である。
【図４ｂ】図４ａに示す取付領域に対応する取付部を示す斜視図である。
【図５】光学的に未使用の領域に本発明の支持具が配されたビームスプリッタキューブの概要を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態である静定ベアリング構成を有するビームスプリッタ・キューブを示す側面図である。
【図７】図６に示すビームスプリッタ・キューブの平面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態である静定ベアリング構成を有するビームスプリッタ・キューブを示す側面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態である静定ベアリング構成を有するビームスプリッタ・キューブを示す側面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態である重複静定ベアリング構成を有するビームスプリッタ・キューブを示す平面図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態である重複静定ベアリング構成を有するビームスプリッタ・キューブを示す側面図である。
【図１２】図３に示すビームスプリッタ・キューブを分断する部材とともに下方から見た状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
７  筐体
１０  ビームスプリッタ・キューブ（ビームスプリッタ部材）
１８  ビームスプリッタ層
１９，２８  保持装置
２２ａ，２２ｂ  プリズム（楔状部材）
２４  伸展部材
４０ａ〜ｅ，４１ａ〜ｅ，４２ａ〜ｅ，４３ｃ〜ｅ，４４ｃ〜ｅ，４５ｃ〜ｅ  ベアリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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１２】
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【国際調査報告】
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