特許 5917526 光学素子を位置合わせするシステム及びその方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5917526

(24)【登録日】2016年4月15日

(45)【発行日】2016年5月18日

(54)【発明の名称】光学素子を位置合わせするシステム及びその方法

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20160428BHJP

   G02B 7/198 20060101ALI20160428BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 503

   G02B7/198 100

【請求項の数】22

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2013-530609(P2013-530609)

(86)(22)【出願日】2011年9月23日

(65)【公表番号】特表2013-546163(P2013-546163A)

(43)【公表日】2013年12月26日

(86)【国際出願番号】EP2011004767

(87)【国際公開番号】WO2012041462

(87)【国際公開日】20120405

【審査請求日】2014年9月22日

(31)【優先権主張番号】61/387,526

(32)【優先日】2010年9月29日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】102010046944.0

(32)【優先日】2010年9月29日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】503263355

【氏名又は名称】カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100147692

【弁理士】

【氏名又は名称】下地 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100132045

【弁理士】

【氏名又は名称】坪内 伸

(72)【発明者】

【氏名】ベーツ ピニーニ−ミットラー

【審査官】 赤尾 隼人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３４３１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０５４９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２１０８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２１５４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−００７８０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７、２１／３０

Ｇ０３Ｆ ７／２０−７／２４、９／００−９／０２

Ｇ０２Ｂ ７／００−７／０２、７／１８−７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体クリーンルーム内又は真空中で光学素子を位置合わせするヘキサポッドシステムであって、
ａ）６つのヘキサポッド支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）であり、それぞれが、
ａａ）第１結合端（４６；４６’）を担持構造（３８；３８’）に、第２結合端（５４ａ；５４’）を前記光学素子（３４；３４’）に結合可能であり、
ａｂ）前記支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）が定める主軸（５２；５２’）に沿った前記担持構造（３８；３８’）と前記光学素子（３４；３４’）との間の距離に対応する作用長を割り当てられて画定する、
６つのヘキサポッド支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）を有するヘキサポッドシステムにおいて、
ｂ）前記第１結合端（４６；４６’）と前記担持構造（３８；３８’）との結合及び前記第２結合端（５４ａ；５４’）と前記光学素子（３４；３４’）との結合を維持したままスペーサ要素（９４；９４’；１３０）を前記支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）から取り外すことができるか又はスペーサ要素（９４；９４’；１３０）を前記支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）に加えることができるよう、前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）を構成し、
前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、前記第２結合端（５４ａ；５４’）側から前記第１結合端（４６；４６’）と前記第２結合端（５４ａ，５４’）との間の結合を調整するための貫通路（５０）を有する
ことを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項2】

請求項１に記載のヘキサポッドシステムにおいて、前記６つの支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）のうち少なくとも１つの前記作用長を調整できるようにする、少なくとも１つの方向で大きさが異なる１組の少なくとも２つの交換可能なスペーサ要素（９４；９４’；１３０）を特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項3】

半導体クリーンルーム内又は真空中で光学素子を位置合わせするヘキサポッドシステムであって、
ａ）６つのヘキサポッド支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）であり、それぞれが、
第１結合端（４６；４６’）を担持構造（３８；３８’）に、第２結合端（５４ａ；５４’）を前記光学素子（３４；３４’）に結合可能であり、
前記支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）が定める主軸（５２；５２’）に沿った前記担持構造（３８；３８’）と前記光学素子（３４；３４’）との間の距離に対応する作用長を割り当てられて画定し、
前記第１結合端（４６；４６’）を前記第２結合端（５４ａ；５４’）に対して回転させること及び／又は前記主軸（５２；５２’）に対して垂直な平面内で前記第２結合端（５４ａ；５４’）に対して傾斜させることができる少なくとも１つの一体関節部（６０、７６；６０’、７６’）を備えた、
６つのヘキサポッド支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）を有するヘキサポッドシステムにおいて、
前記６つの支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）のうち少なくとも１つの前記作用長を調整できるようにする、少なくとも１つの方向で大きさが異なる１組の少なくとも２つの交換可能なスペーサ要素（９４；１３０）
を特徴とし、
前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、前記第２結合端（５４ａ；５４’）側から前記第１結合端（４６；４６’）と前記第２結合端（５４ａ；５４’）との間の結合を調整するための貫通路（５０）を有するヘキサポッドシステム。

【請求項4】

請求項３に記載のヘキサポッドシステムにおいて、前記第１結合端（４６；４６’）と前記担持構造（３８；３８’）との結合及び第２結合端（５４ａ；５４’）と前記光学素子（３４；３４’）との結合を維持したままスペーサ要素（９４；９４’；１３０）を前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）から取り外すことができるか又はスペーサ要素（９４；９４’；１３０）を前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）に加えることができるよう、該少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）を構成したことを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載のヘキサポッドシステムにおいて、前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の前記第１結合端（４６；４６’）を第１モジュール（４６；４６’、１０６）で構成し、前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の前記第２結合端（５４ａ；５４’）を第２モジュール（４８、８６；４８’）で構成し、これらを接続手段（９２、９０ｂ；９２’、９０ｂ）により相互に接続して、前記第１モジュール（４６；４６’、１０６）と前記第２モジュール（４８、８６；４８’）との間の距離を変えることができるようにしたことを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項6】

請求項５に記載のヘキサポッドシステムにおいて、前記第１モジュール（４６）及び前記第２モジュール（４８、８６）を相互に対して回転可能に接続固定し、特に前記第１モジュール（４６；４６’、１０６）と前記第２モジュール（４８、８６；４８’）との接続部で生じるトルクを吸収できるよう誘導することを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項7】

請求項５又は６に記載のヘキサポッドシステムにおいて、前記２つのモジュール（４６；４６’、１０６；４８、８６；４８’）の少なくとも一方は一体アーム要素（４８；４８’）を含むことを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項8】

請求項５〜７のいずれか１項に記載のヘキサポッドシステムにおいて、１つ又は複数のスペーサ要素（９４；９４’；１３０）を、前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の前記第１モジュール（４６；４６’、１０６）と前記第２モジュール（４８、８６；４８’）との間に配置できることを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項9】

請求項５〜８のいずれか１項に記載のヘキサポッドシステムにおいて、前記第１モジュール（４６；４６’、１０６）及び前記第２モジュール（４８、８６；４８’）を、ねじ接続部（９２、９０ｂ；９２’、９０ｂ’）により相互に接続したことを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項10】

請求項１〜９のいずれか１項に記載のヘキサポッドシステムにおいて、前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、前記第１結合端（４６；４６’）を前記第２結合端（５４ａ；５４’）に対して、特に前記支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の前記主軸（５２；５２’）を中心として回転させることができる一体軸方向関節部（６０；６０’）を備えることを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項11】

請求項１〜１０のいずれか１項に記載のヘキサポッドシステムにおいて、前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、前記第１結合端（４６；４６’）を前記主軸（５２；５２’）に対して垂直な平面内で前記第２結合端（５４ａ；５４’）に対して傾斜させることができる少なくとも１つの一体自在関節部（７６、７６ｂ）を備えることを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項12】

請求項１〜１１のいずれか１項に記載のヘキサポッドシステムにおいて、前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、２０℃で１８０ＧＰａ〜２３０ＧＰａの平均ヤング率を有することを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項13】

請求項１〜１２のいずれか１項に記載のヘキサポッドシステムにおいて、前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、２０℃で６００ＭＰａを超える０．２％降伏強度Ｒ_ｐ０．２を有することを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項14】

請求項１〜１３のいずれか１項に記載のヘキサポッドシステムにおいて、前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、２０℃で２０５ＧＰａのヤング率及び２０℃で６５０ＭＰａの０．２％降伏強度Ｒ_ｐ０．２を有する高強度鋼、特にクロムニッケル鋼で実質的にできていることを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項15】

請求項１〜１４のいずれか１項に記載のヘキサポッドシステムにおいて、少なくとも１つのバイポッドユニット（４０；４０’）を、調整可能な第１支持構造（４２、４６、９４；４２’、４６’、９４’、１０６）及び調整可能な第２支持構造（４４、４６、９４；４４’、４６’、９４’、１０６）から形成したことを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項16】

請求項１５に記載のヘキサポッドシステムにおいて、軸受台（４６；４６’）が、前記調整可能な第１支持構造（４２、４６、９４；４２’、４６’、９４’、１０６）の第１結合端及び前記調整可能な第２支持構造（４４、４６、９４；４４’、４６’、９４’、１０６）の第１結合端の両方を形成することを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項17】

請求項１５又は１６に記載のヘキサポッドシステムにおいて、前記調整可能な第１支持構造及び前記調整可能な第２支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の前記主軸（５２；５２’）は、相互に対して０°以外の角度で延びることを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項18】

請求項１５〜１７のいずれか１項に記載のヘキサポッドシステムにおいて、ヘキサポッドを形成する３つのバイポッドユニット（４０；４０’）を設けたことを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項19】

請求項１〜１８のいずれか１項に記載のヘキサポッドシステムにおいて、前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、
Ｅ_Ｓ＝前記支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の平均ヤング率、
Ａ_Ｓ＝前記主軸（５２；５２’）に対して垂直な前記支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の有効断面積Ａ_Ｓ、
Ｌ_Ｓ＝前記主軸（５２；５２’）の方向の前記支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の有効長
として特性値Ｚ_Ｓ＝Ｅ_Ｓ×Ａ_Ｓ／Ｌ_Ｓを規定し、
Ｅ_Ｄ＝前記スペーサ要素（９４；９４’；１３０）の平均ヤング率、
Ａ_Ｄ＝前記主軸（５２；５２’）に対して垂直な前記スペーサ要素（９４；９４’；１３０）の有効断面積Ａ_Ｄ、
Ｌ_Ｄ＝前記主軸（５２；５２’）の方向の前記スペーサ要素（９４；９４’；１３０）の有効長
として各前記スペーサ要素（９４；９４’；１３０）のかかる特性値Ｚ_Ｄ＝Ｅ_Ｄ×Ａ_Ｄ／Ｌ_Ｄが前記調整可能な支持構造（４２、４４；４２’、４４’）の最小特性値Ｚ_Ｓ＝Ｅ_Ｓ×Ａ_Ｓ／Ｌ_Ｓの少なくとも１０倍であるよう前記スペーサ要素（９４；９４’；１３０）を構成したことを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項20】

請求項１〜１９のいずれか１項に記載のヘキサポッドシステムにおいて、前記主軸（５２；５２’）に沿って得られる前記支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の作用長を画定する前記スペーサ要素（９４；９４’；１３０）の厚さを変更及び調整できるよう該スペーサ要素（９４；９４’；１３０）を構成したことを特徴とするヘキサポッドシステム。

【請求項21】

請求項１〜２０の何れか１項に記載のヘキサポッドシステムを備えるマイクロリソグラフィＥＵＶ投影露光装置用の照明デバイス。

【請求項22】

６つのヘキサポッド支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）を備えたヘキサポッドシステムによって半導体クリーンルーム内又は真空中で光学素子を位置合わせする方法であって、各支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、
第１結合端（４６；４６’）を担持構造（３８；３８’）に、第２結合端（５４ａ；５４’）を前記光学素子（３４；３４’）に結合され、
前記支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）が定める主軸（５２；５２’）に沿った前記担持構造（３８；３８’）と前記光学素子（３４；３４’）との間の距離に対応する作用長を割り当てられて画定する
方法において、
前記第１結合端（４６；４６’）と前記第２結合端（５４ａ；５４’）との間の結合を調整し、前記少なくとも１つの調整可能な支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、前記第２結合端（５４ａ；５４’）側から該結合を調整するための貫通路（５０、８４’）を有すること、および、
前記第１結合端（４６；４６’）と前記担持構造（３８；３８’）との結合及び前記第２結合端（５４ａ；５４’）と前記光学素子（３４；３４’）との結合を維持したままスペーサ要素（９４；９４’；１３０）を前記支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）から取り外すか又はスペーサ要素（９４；９４’；１３０）を前記支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）に加えること
を特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体クリーンルーム内又は真空中、特にマイクロリソグラフィＥＵＶ投影露光装置用の照明デバイス内で光学素子を位置合わせするヘキサポッドシステムであって、
ａ）６つのヘキサポッド支持構造であり、それぞれが、
ａａ）第１結合端を担持構造に、第２結合端を光学素子に結合可能であり、
ａｂ）支持構造が定める主軸に沿った担持構造と光学素子との間の距離に対応する作用長を割り当てられて画定する、
６つのヘキサポッド支持構造を有するヘキサポッドシステムに関する。

【0002】

本発明は、半導体クリーンルーム内又は真空中、特にマイクロリソグラフィＥＵＶ投影露光装置用の照明デバイス内で光学素子を位置合わせするヘキサポッドシステムであって、６つのヘキサポッド支持構造であり、それぞれが、
第１結合端を担持構造に、第２結合端を光学素子に結合可能であり、
支持構造が定める主軸に沿った担持構造と光学素子との間の距離に対応する作用長を割り当てられて画定し、
第１結合端を第２結合端に対して回転させること及び／又は主軸に対して垂直な平面内で第２結合端に対して傾斜させることができる少なくとも１つの一体関節部を備えた
６つのヘキサポッド支持構造を有するヘキサポッドシステムにも関する。

【0003】

本発明はさらに、６つのヘキサポッド支持構造を備えたヘキサポッドシステムによって半導体クリーンルーム内又は真空中、特にマイクロリソグラフィＥＵＶ投影露光装置用の照明デバイス内で光学素子を位置合わせする方法であって、各支持構造は、
第１結合端を担持構造に、第２結合端を光学素子に結合され、
支持構造が定める主軸に沿った担持構造と光学素子との間の距離に対応する作用長を割り当てられて画定する
方法に関する。

【背景技術】

【0004】

マイクロリソグラフィ投影露光装置により、マスク上に配置した構造が感光層、例えばフォトレジスト等に転写される。この目的で、投影露光装置は、光源及び照明系を有する照明デバイスを備え、これは、光源が発生した投影光を調整してマスクへ指向させる。照明デバイスにより照明されたマスクは、投影対物系により感光層に結像される。

【0005】

投影光の波長が短いほど、投影露光装置を用いて感光層上に画定される構造を小さくすることができる。こうした理由で、中心波長が１３．５ｎｍである極紫外スペクトル域の投影光、すなわちいわゆるＥＵＶ放射線の利用が広がりつつある。このような投影露光装置を、多くの場合は略してＥＵＶ投影露光装置と称する。

【0006】

このような短波長に十分なほど高い透過率を有する光学材料はないので、ＥＵＶ投影露光装置は、ミラーの形態の反射光学素子を備える。ＥＵＶ投影露光装置の照明デバイスに配置したミラーにより、光をマスクへ誘導してマスクを照明する。関連の投影対物系のミラーを用いて、照明されたマスクをこれに対応して感光層に結像する。

【0007】

それぞれ要求される精度でこれを実行するために、ミラーを全６自由度で精密に位置合わせしなければならない。

【0008】

投影対物系におけるミラーの精密な位置合わせのために、特に、異なる原理に従って動作する導入部で述べた第１及び第２タイプのヘキサポッドシステムが知られている。

【0009】

したがって、例えば、導入部で述べたような交換可能なスペーサ要素により調整できる担持構造としてのベースプレートを有する、導入部で述べた第１タイプのヘキサポッドシステムが市場で知られている。スペーサ要素を交換してヘキサポッドにより担持されるミラーを位置合わせするためには、ミラーを最初に支持構造から分離してヘキサポッドから取り外さなければならない。特定のスペーサ要素を交換した後、ミラーをヘキサポッドの支持構造に再接続する。しかしながら、この場合、関与するコンポーネントに力が加わることにより、ミラーの位置合わせがヘキサポッドに対する所望の目標位置合わせから変わる。その場合、適当な場合はこれを再調整により補正しなければならないが、これがさらにそれらの摂動の影響を受け得る。

【0010】

導入部で述べた第２タイプのヘキサポッドシステムは、別の原理に従って動作し、特に固体関節部を備えたものであり、これは例えば特許文献１又は特許文献２に記載されている。このようなヘキサポッドは、支持アームの形態の６つの支持構造を備え、これらが光学素子を担持して平行運動で協働する。２つの支持アームは、この場合はそれぞれバイポッドユニットを形成する。特許文献１では、支持アームの一方の結合端が移動できることにより、光学素子と当該支持アームとの間の角度が変わって光学素子の位置が変更される。導入部で述べた支持アームの作用長は、この場合は変わらない。特許文献２では、支持アームが曲げ要素として形成される。このような曲げ要素が曲がると、その作用長が短くなる。

【0011】

担持構造は概して、照明デバイスのハウジング内に固定的に設置され、照明デバイス自体のハウジング又はフレームにより形成されてもよい。

【0012】

照明デバイスの内部は、通常は真空排気され、特に内部は高真空状態になる。こうした理由で、原理上は照明デバイスを半導体クリーンルームで用いる場合、例えばアクチュエータ、微動ねじ、又は差動ねじ装置の形態のミラーの位置を変える駆動手段の使用は、不可能であるか又は可能性が非常に限られている。アクチュエータの場合、アクチュエータ材料の脱ガスを防止するために、入念な封入が概して必要である。

【0013】

照明デバイスの動作の過程で、所与の時点で取り付け直す前に、ミラーを照明系から繰り返し取り外して別のミラーと交換することがさらに生じ得る。ミラー自体の精密な位置合わせに加えて、照明デバイスでミラーを用いる場合の特に重要な態様は、しばらくの間使用せずに保管場所に一時的に保管した場合でも、ミラーの位置及び位置合わせの再現性があることである。このミラーを再設置する場合、再度完全に位置決め及び位置合わせしなければならない。保管後に照明デバイスに再装着した後のミラーの位置及び位置合わせの再現性は、既知のシステムでは最大１０μｍの範囲であるので、ミラーの再位置合わせは比較的細密である。

【0014】

しかしながら、ミラーの取り外し及び再装着により、担持構造に対するミラーの位置及び設置の変位が不十分にしか計算できなくなることで、その位置合わせの精度を損なわせ得る。このとき、ミラー又は担持構造を支持構造に結合する締結手段が重大な要素である。

【0015】

全体として、マイクロリソグラフィＥＵＶ投影露光装置用の照明デバイスのミラーの位置合わせに関する精度要件は、年々増え続けている。照明デバイスにおける各ミラーの位置及び位置合わせは、今日では好ましくは１自由度当たり２μｍ〜３μｍ又は最大７μｒａｄの公差で調整可能であるべきである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0016】

【特許文献1】欧州特許第１ ６３２ ７９９号明細書

【特許文献2】独国特許第１０ ２００９ ０４４ ９５７号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0017】

本発明の目的は、光学素子の位置及び位置合わせをアクチュエータ無しで高精度に再現性よく調整できる、導入部で述べたタイプのヘキサポッドシステム及び方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0018】

導入部で述べた第１タイプの光学素子を位置合わせするヘキサポッドシステムにおいて、この目的は、
ｂ）第１結合端と担持構造との結合及び第２結合端と光学素子との結合を維持したままスペーサ要素を支持構造から取り外すことができるか又はスペーサ要素を支持構造に加えることができるよう、少なくとも１つの調整可能な支持構造を構成する
ことにより達成される。

【0019】

本発明によれば、担持構造に対する光学素子の位置合わせを変える間、担持構造及び位置合わせすべき光学素子の両方がヘキサポッド支持構造に、したがって相互に接続されたままになることができる。

【0020】

ヘキサポッド支持構造に対する光学素子及び担持構造の両方の接続を変更しない場合に、光学素子の正確な位置合わせを高い再現性でよりよく達成できることが分かった。担持構造に対する光学素子の位置及び位置合わせの調整は、この素子を取り外す必要なくその場で実行することもできる。

【0021】

ヘキサポッドシステムを光学素子と共に照明デバイスから取り外しても、担持構造に対する光学素子の相対位置は実質的に変わらない。対応して正確な担持構造用ホルダを照明デバイスに設けた場合、光学素子を対応して高い再現性で着脱することができる。

【0022】

この場合、６つの支持構造のうち少なくとも１つの作用長を調整できる、少なくとも１つの方向で大きさが異なる少なくとも２つの交換可能なスペーサ要素を設ければ有利である。これにより、３つ以上の作用長を調整することができる。

【0023】

導入部で述べた第２タイプの光学素子を位置合わせするヘキサポッドシステムにおいて、上記目的は、
６つの支持構造のうち少なくとも１つの作用長を調整できる、少なくとも１つの方向で大きさが異なる１組の少なくとも２つの交換可能なスペーサ要素
により達成される。

【0024】

本発明は、一体関節部すなわち固体関節部で動作するヘキサポッドシステムの場合でも、位置を変更して光学素子を位置合わせする交換可能なコンポーネントとしての既製のスペーサ要素の使用を可能にする精度で、これらのスペーサ要素を製造できるという発見に基づく。光学素子の位置合わせは、この目的の駆動手段を設けずに、１つ又は複数のスペーサ要素を交換することによってヘキサポッド支持構造の構造設定、特にその作用長を変更することにより実行する。したがって、システムは、半導体クリーンルーム及び／又は高真空動作にも無制限に適している。光学素子の位置合わせは、特に手動で可能である。

【0025】

本発明によるヘキサポッドシステムでは、光学素子の設定点位置から０．５μｍ又は約５μｒａｄの偏差での再現性を達成することがそれぞれ可能であった。

【0026】

第１タイプのヘキサポッドシステムと同様に、第２タイプのヘキサポッドシステムでは、第１結合端と担持構造との結合及び第２結合端と光学素子との結合を維持したままスペーサ要素を少なくとも１つの調整可能な支持構造から取り外すことができるか又はスペーサ要素を少なくとも１つの調整可能な支持構造に加えることができるよう、少なくとも１つの調整可能な支持構造を構成することも有利である。

【0027】

第１タイプのヘキサポッドシステム及び第２タイプのヘキサポッドシステムの両方について、少なくとも１つの調整可能な支持構造の第１結合端を第１モジュールで構成し、少なくとも１つの調整可能な支持構造の第２結合端を第２モジュールで構成し、これらを接続手段により相互に接続して、第１モジュールと第２モジュールとの間の距離を変えることができるようにすることが好ましい。

【0028】

この場合、第１モジュール及び第２モジュールを相互に対して回転可能に接続固定し、特に第１モジュールと第２モジュールとの接続部で生じるトルクを吸収できるよう誘導することが有利である。

【0029】

支持構造は、光学素子にその目標位置でできる限り小さな移動許容範囲しか与えるべきではない。これは特に、２つのモジュールの少なくとも一方が一体アーム要素を含むことで達成される。このアーム要素は、中空棒として形成することが好ましい。

【0030】

支持構造への１つ又は複数のスペーサ要素の適切な組み込みのために、１つ又は複数のスペーサ要素を少なくとも１つの調整可能な支持構造の第１モジュールと第２モジュールとの間に配置できれば有利である。

【0031】

モジュール間の取り扱い易い接続は、ねじ接続により達成することができる。

【0032】

少なくとも１つの調整可能な支持構造が、第１結合端を第２結合端に対して、特に支持構造の主軸を中心として回転させることができる一体軸方向関節部を備えていれば、スペーサ要素の交換又は追加時に応力及びブロッキングを回避することができる。

【0033】

支持構造が、第１結合端を主軸に対して垂直な平面内で第２結合端に対して傾斜させることができる少なくとも１つの一体自在関節部を備えていれば、支持構造を光学素子の移動にさらにより適合させることができる。光学素子の熱誘起変位も、軸方向関節部及び自在関節部の組み合わせにより補償することができる。

【0034】

システムの最低固有振動が２００Ｈｚを超えることが有利である。これは特に、少なくとも１つの調整可能な支持構造が２０℃で１８０ＧＰａ〜２３０ＧＰａの、好ましくは２０℃で２０５ＧＰａの平均ヤング率を有する場合に達成することができる。

【0035】

例えば５ｍｍ、好ましくは０．２ｍｍ〜５ｍｍの範囲のスペーサ要素の大きな厚さ変動を可能にして、光学素子をその自由度に関してこの範囲内で適宜調整できるようにするために、少なくとも１つの調整可能な支持構造が２０℃で６００ＭＰａを超える、好ましくは７００ＭＰａを超える０．２％降伏強度Ｒ_ｐ０．２を有することが好ましい。さらに、この降伏強度は、システムが動作中に加熱される場合にも有利である。しかしながら、通常、支持構造の関節部に対する加熱効果の影響は、光学素子の調整を意図した所望の調整範囲の約１／５〜１／２０である。

【0036】

２０℃で２０５ＧＰａのヤング率及び２０℃で６５０ＭＰａの０．２％降伏強度Ｒ_ｐ０．２を有する高強度鋼、例えばＣｒ−Ｎｉ鋼で実質的にできている少なくとも１つの支持構造で、剛性に関して特によい結果を得ることが可能であった。ばね鋼又は焼戻し鋼も同様に適している。

【0037】

少なくとも１つのバイポッドユニットを、調整可能な第１支持構造及び調整可能な第２支持構造から形成することが好ましい。

【0038】

この場合、軸受台が調整可能な第１支持構造の第１結合端及び調整可能な第２支持構造の第１結合端の両方を形成することが有利である。

【0039】

光学素子のアサーマルな、すなわち温度に依存しない支承を目的として、調整可能な第１支持構造及び調整可能な第２支持構造の主軸が相互に対して０°以外の角度で、特に９０°の角度で延びることが好ましい。

【0040】

好ましくは、ヘキサポッドを形成する３つのバイポッドユニットを設ける。

【0041】

ヘキサポッド支持構造の設計及びその使用材料へのスペーサ要素の適合を有利に実行できるのは、少なくとも１つの調整可能な支持構造が、
Ｅ_Ｓ＝支持構造の平均ヤング率、
Ａ_Ｓ＝主軸に対して垂直な支持構造の有効断面積Ａ_Ｓ、
Ｌ_Ｓ＝主軸の方向の支持構造の有効長
として特性値Ｚ_Ｓ＝Ｅ_Ｓ×Ａ_Ｓ／Ｌ_Ｓを規定し、
Ｅ_Ｓ＝スペーサ要素の平均ヤング率、
Ａ_Ｓ＝主軸に対して垂直なスペーサ要素の有効断面積Ａ_Ｓ、
Ｌ_Ｓ＝主軸の方向のスペーサ要素の有効長
として各スペーサ要素の上記特性値Ｚ_Ｄ＝Ｅ_Ｄ×Ａ_Ｄ／Ｌ_Ｄが調整可能な支持構造の最小特性値Ｚ_Ｓ＝Ｅ_Ｓ×Ａ_Ｓ／Ｌ_Ｓの少なくとも１０倍、好ましくは１００倍であるようスペーサ要素を構成した場合である。

【0042】

主軸に沿って得られる支持構造の作用長を画定するスペーサ要素の厚さを変更及び調整できるようスペーサ要素を構成した場合、例えばサブマイクロメータ範囲の作用長の微調整を有利に行うことができる一方で、例えばマイクロメータ範囲の作用長の粗調整をスペーサ要素の交換により行うことができる。

【0043】

導入部で述べたタイプの方法では、ここで上記目的は、
第１結合端と担持構造との結合及び第２結合端と光学素子との結合を維持したままスペーサ要素を支持構造から取り外すか又はスペーサ要素を支持構造に加える
ことにより達成される。

【0044】

その利点は、本発明による第１タイプのヘキサポッドシステムを参照して上述した利点に対応する。

【0045】

本発明の例示的な実施形態を、図面を用いてより詳細に後述する。

【図面の簡単な説明】

【0046】

【図1】照明ユニット及び投影対物系を有する概略的なマイクロリソグラフィＥＵＶ投影露光装置の斜視図を示す。

【図2】２つの調整デバイスを照明ユニット内で概略的に示し、これらそれぞれがミラーを支承し、ミラーを位置合わせするシステムの一部である、図１のＥＵＶ投影露光装置の部分断面を示す。

【図3】３つのバイポッドユニットを備えたヘキサポッドとして形成した図２の調整デバイスの斜視図を示す。

【図4】スペーサとそれぞれ協働する２つの多部品支持アームを備えた、図３の断面ＩＶ−ＩＶに沿った調整デバイスのバイポッドユニットの１つの断面を示す。

【図5】図４のスペーサの平面図と、例として厚さが異なるが正確な縮尺ではない３つの異なるスペーサの側面図とを示す。

【図6】支持アームの図４に対応する断面を、スペーサを支持アームから解放して交換する際に行う３段階の１つで示す。

【図7】支持アームの図４に対応する断面を、スペーサを支持アームから解放して交換する際に行う３段階の１つで示す。

【図8】支持アームの図４に対応する断面を、スペーサを支持アームから解放して交換する際に行う３段階の１つで示す。

【図9】第２実施形態による支持アームの図６に対応する断面を、スペーサを支持アームから解放して交換する際に行う３段階の１つで示す。

【図10】第２実施形態による支持アームの図７に対応する断面を、スペーサを支持アームから解放して交換する際に行う３段階の１つで示す。

【図11】第２実施形態による支持アームの図８に対応する断面を、スペーサを支持アームから解放して交換する際に行う３段階の１つで示す。

【図12】変更型の支持アームの断面を概略的に示す。

【発明を実施するための形態】

【0047】

図１は、照明デバイス１２及び投影対物系１４を備えたマイクロリソグラフィＥＵＶ投影露光装置１０を概略的に示す。

【0048】

投影対物系１４を用いて、マスク１８上に配置した反射構造１６を感光層２０に転写する。感光層２０は、通常はフォトレジストであり、ウェハ２２又は別の基板上にある。

【0049】

マスク１８の反射構造１６を感光層２０に転写するために、照明デバイス１２を用いてマスク１８をＥＵＶ放射線２４で照明する。照明デバイス１２は、本例示的な実施形態では中心波長が１３．５ｎｍでスペクトル半値幅が約１％であるＥＵＶ放射線を発生させるので、照明デバイス１２から出たＥＵＶ放射線２４の大部分が１３．３６ｎｍ〜１３．６４ｎｍの波長を有する。

【0050】

マスク１８の下側で、照明デバイス１２が、本例示的な実施形態ではリングセグメントに相当する固定視野２６を照明する。ウェハ２２上に、投影対物系１４が、マスク１８の視野２６内で照明された構造１６の縮小像２８を生成する。

【0051】

投影対物系１４は、マスク１８及びウェハ２２を投影対物系１４の結像スケールによって決まる速度でそれ自体が既知の方法で相互に逆方向に移動させる走査動作を行うよう構成する。これを、図１及び図２において矢印Ｐ１及びＰ２で示す。

【0052】

照明デバイス１２は、ハウジング３０を備え、ハウジング３０内にＥＵＶ放射線２４用の光源３２（図２に示す）を配置する。光源３２が発生させたＥＵＶ放射線２４は、ミラー３４の形態の光学素子によりマスク１８に投影される。図２における非常に概略的な図は、２つのミラー３４のみを示し、中間焦点は示さない。

【0053】

各ミラー３４を調整デバイス３６に接続し、調整デバイス３６を各ミラー３４に割り当て、ハウジング３０内に配置し、ＥＵＶ放射線２４が要求される精度でマスク１８の照明用の視野２６に到達するよう各ミラー３４を空間的に位置合わせするために用いる。

【0054】

このような調整デバイス３６を図３に示し、これは、本例示的な実施形態では３つの調整可能なバイポッドユニット４０を支承するベースプレート３８を備え、バイポッドユニット４０は、同じ構造を有して正三角形の頂点に位置することが好ましい。これらバイポッドユニット４０はさらに、第１支持アーム４２及び第２支持アーム４４をそれぞれが備え、第１支持アーム４２及び第２支持アーム４４の一端を、第１結合端として働く共通の軸受台４６によりＶ字形構成を形成するよう接続すると共にベースプレート３８に接続する。したがって、支持アーム４２、４４は、第１結合端としての軸受台４６をそれぞれが備え、「Ｖ」の一方の枝を形成する。

【0055】

軸受台４６から離れた第２端４６において、支持アーム４２、４４をミラー３４にそれぞれ結合する。調整ユニット３６をこのようにして全体的にヘキサポッドとして形成する。

【0056】

次に、バイポッドユニット４０を図４に示す断面の例を参照してより詳細に説明するが、以下では支持アーム４２のみについて説明する。支持アーム４４に関しては、支持アーム４２に関する記述を対応して準用する。図４に示す基準座標系は、支持アーム４２に固定するので、支持アーム４２と共に空間的に移動する。

【0057】

支持アーム４２は、貫通路５０を有する中空棒４８の形態のアーム要素を備え、貫通路５０は、ワイヤ及び／又はシンカー放電加工によりそれ自体が既知の方法で一体的に製造され、支持アーム４２の長手方向軸５２を画定する。

【0058】

支持アーム４２、４４のＶ字形構成に関して、それらの長手方向軸５２は、本例示的な実施形態では相互に対して９０°の角度を形成する。

【0059】

中空棒４８は、ミラー３４と協働する上側部分５４と、軸受台４６に割り当てた下側部分４６とを備える。

【0060】

中空棒４８の上側部分５４及び下側部分５６は、相互にある程度分離されており、支持アーム４２の一体軸方向関節部６０を形成する周方向に均一に分配した４つの接続ウェブ５８により相互に一体的に接続される。接続ウェブ５８を非常に細く形成するので、中空棒４８の上側部分５４及び下側部分５６は、その長手方向軸５２を中心として相互に対して回転できる。可能な回転角は限られており、特に、一体中空棒４８の材料、接続ウェブ５８のＺ方向の大きさ、及びそれらの厚さに応じて変わる。

【0061】

上側部分５４は、自由端部に、周方向対向肩部（circumferential counter-shoulder）６４まで延びる雄ねじ山６２を有する。中空棒４８の上側部分５４の自由端部には、雌ねじ山６８を有する内鍔部６６がさらにあり、これについては再度後述する。

【0062】

中空棒４８をミラー３４に接続できるように、支承肩部７２を有する段付き貫通孔７０をミラー３４に形成する。図２には、２つの貫通孔７０しか載せていない。

【0063】

例えば図４で見ることができるように、中空棒４８は、その対向肩部６４がミラー３４の支承肩部７２に当接するまで、その雄ねじ山６２によりミラー３４の貫通孔７０の雌ねじ山７４に螺入することができる。

【0064】

軸方向関節部６０に加えて、支持アーム４２は、その上側部分５４に一体的に組み込んだ自在関節部７６ａと、その下側部分５６に一体的に組み込んだ自在関節部７６ｂとを有する。この目的で、４つのスロット７８を支持アーム４２の上側部分５４に形成し、４つのスロット８０を支持アーム４２の下側部分５６に形成し、これらを周方向で相互に対して９０°ずらして配置することにより、２つのスロット７８又は８０がそれぞれ共通の平面内で相互に対向するようにする。図４及び図６〜図８には、２つのスロット７８及び８０のみをそれぞれ載せている。

【0065】

第１自在関節部７６ａにより、中空棒４８の上側部分５４を一体接続される自由端部５４ａ及び中間部５４ｂに細分し、したがって雄ねじ山６２を有する中空棒４８の自由端部５４ａは、支持アーム４２の第２結合端として働き、中間部５４ｂは軸方向関節部６０につながる。

【0066】

第１自在関節部７６ａのスロット７８により、中空棒４８の上側部分５４の自由端部５４ａを、ｙ軸と平行に延びる第１軸及びｚ軸と平行に延びる第２軸を中心として中間部５４ｂに対して傾斜させることが可能である。

【0067】

したがって、これに対応して、第２自在関節部７６ｂは、中空棒４８の下側部分５６を相互に一体接続される自由端部５６ａ及び中間部５６ｂに細分する。中間部５６ｂは、この場合、中空棒４８の軸方向上側部分５４の中間部５４ｂの反対側で軸方向関節部６０につながる。

【0068】

自在関節部７６ａ、７６ｂにより、軸受台４６の全体を、支持アーム４２の長手方向軸５２及び主軸に対してそれぞれ垂直な２つの相互に垂直な軸を中心として、中空棒４８の上側部分５４の自由端部５４ａに対して傾斜させることができる。したがって、すなわち、軸受台４６を、長手方向軸５２に対して垂直な平面内で傾斜させることができる。

【0069】

中空棒４８の上側部分５４の自由端部５４ａ及び／又は下側部分５６の自由端部５６ａを対応して傾斜させる場合、中空棒４８の長手方向軸５２は、中間部５４ｂ及び５６ｂと同軸上にあると定義される。

【0070】

中空棒４８の下側部分５６の自由端部５６ａの自由前側に、ねじ山のない周方向内鍔部８２により貫通開口８４が形成される。これと相補的な正味の外部輪郭を有する継手スリーブ８６をその中に着座させ、継手スリーブ８６は、端が中空棒４８の貫通路５０内に残る外鍔部８８を有するので、中空棒４８から軸受台４６の方向に抜け出すことができない。

【0071】

継手スリーブ８６の反対側の第２端は、軸受台４６の段付き孔９０の部分９０ａに着座させる。この段付き孔９０の部分９０ａは、円形断面を有するのではなく、少なくとも１つの平面断面を有する。段付き孔部分９０ａ内に突出する継手スリーブ８６の端部分の断面は、これと相補的に形成する。このようにして、継手スリーブ８６の長手方向軸を中心としての回転が防止され、生じるトルクを吸収することができる。

【0072】

段付き孔の部分９０ａは、丸い断面を有する雌ねじ山部分９０ｂに向かって再び内方に窄まる。

【0073】

締付けねじ９２が継手スリーブ８６を貫通し、六角穴付きのそのねじ頭９２ａが、中空棒４８の貫通路５０内で継手スリーブ８６の外鍔部８８に載る。ねじ９２は、ねじ頭９２ａに続いてねじ無し平滑部分９２ｂを有し、これがねじ山部分９２ｃにつながる。これは、軸受台４６の段付き孔９０の雌ねじ山部分９０ｂの雌ねじ山と相補的である。

【0074】

中空棒４８と軸受台４６との間に、スペーサディスク９４をスペーサ要素として配置し、これが中空棒４８と軸受台４６との間の距離を画定し、したがって中空棒４８の長手方向軸５２に沿ったベースプレート３８とミラー３４との間の距離も画定する。

【0075】

それぞれ設けたスペーサディスク９４を含む支持アーム４２と軸受台４６とは、作用長が長手方向軸５２に沿ったベースプレート３８とミラー３４との間のこの距離により特に画定される支持構造を共に形成する。長手方向軸５２は、作用長の方向の基準軸としての役割を果たすこの支持構造の主軸を形成する。

【0076】

図５で見ることができるように、スペーサディスク９４は、舌状凹部９６を有する。これが継手スリーブ８６の外半径と相補的であることにより、スペーサディスク９４を、外部から半径方向に継手スリーブ８６に被せて装着できるようにする。

【0077】

２つの窪み９８をスペーサディスク９４の縁に形成して、スペーサディスクを対応の工具により外部から半径方向に把持できるようにする。

【0078】

この目的で、ミラー３４は貫通スロット１００を有し、これは、取り付けた支持アーム４２をその自在関節部７６ａ、７６ｂを中心として傾斜させていない場合にその長手方向軸５２に対して垂直に延びる。貫通スロット１００は、この場合、取り付けたスペーサディスク９４に上記工具が届くような配置及び寸法である。図３には、２つの貫通スロット１００しか載せていない。

【0079】

各バイポッドユニット４０に関して、第１支持アーム４２の貫通孔７０及び貫通スロット１００と第２支持アーム４４の貫通孔７０及び貫通スロット１００とを、ミラー３４にそれぞれ設ける。第１支持アーム４２に割り当てた貫通スロット１００は第２支持アーム４４の貫通孔７０の隣に配置し、これに対応して、第２支持アーム４４に割り当てた貫通スロット１００は第１支持アーム４２の貫通孔７０の隣に配置する。

【0080】

位置合わせデバイス３６は、単一のスペーサディスク９４だけでなく、厚さのみが異なる１組の複数のスペーサディスク９４．１、９４．２、９４．３、…、９４．ｎを備える。これを、側面図で示す３つのスペーサディスク９４．１、９４．２、及び９４．３で図５に示す。本例示的な実施形態のスペーサディスク９４の組は、１０μｍ刻みで３．５ｍｍ〜４．５ｎｍの厚さを有するスペーサディスク９４．１、９４．２、９４．３、…、９４．ｎを備える。変形形態では、１０μｍ刻み以外の目盛があってもよく、規則的でなくても構わない。

【0081】

全体として、上記例示的な実施形態では、各バイポッドユニット４０の各支持アーム４２、４４の長さを、規定のゼロ位置から開始して例えば５μｍ刻みで１ｍｍの範囲で、すなわち＋／−０．５ｍｍずつ対応のスペーサディスク９４により変えることができる。この調整範囲に基づき、指定の０．２％降伏強度Ｒ_ｐ０．２を有する上記鋼を用いることが有利である。

【0082】

調整デバイス３６は、最大約２００ｋｇの重量を有するミラー３４に用いることができる。バイポッドユニット４０の中空棒４８は、実際には長さが約７５ｍｍであり、取り付けるミラー３４の重量に応じて直径が約２４ｍｍ〜約３０ｍｍである。

【0083】

ベースプレート３８、軸受台４６、及びスペーサディスク９４を含む各支持アーム４２、４４の全コンポーネントは、例えば高強度鋼製である。少なくとも２００Ｈｚの調整デバイス３６の機械的固有振動数を達成するために、導入部で述べたように、選択材料は、２０℃で１８０ＧＰａ〜２３０ＧＰａのヤング率を有するべきである。０．２％降伏強度Ｒ_ｐ０．２は、２０℃で６００ＭＰａ〜７００ＭＰａにあるべきである。

【0084】

本例示的な実施形態では、２０℃で２０５ＧＰａのヤング率及び２０℃で６５０ＭＰａの０．２％降伏強度Ｒ_ｐ０．２を有する高強度鋼Ｘ４６ＣｒＮi１３を用いる。この材料により、スペーサディスク９４をその厚さに関して＋／−１．０μｍの公差で既知の製造技法により作製することができる。

【0085】

ミラー３４のアサーマルな、熱的に分離された支承が調整デバイス３６により達成されることにより、その幾何学的中心がその温度に依存した膨張に関係なく不変位置を占めるようにする。ミラー３４のこのアサーマルな支承は、支持アーム４２、４４の軸方向関節部６０及び自在関節部７６ａ、７６ｂと共に、特に各バイポッドユニット４０の支持アーム４２と４４との間の９０°の角度により確保される。このようにして、各バイポッドユニット４０の支持アーム４２、４４は、ミラー３４の温度に依存した膨張に起因するその熱誘起変位を補償することができる。

【0086】

ミラー３４は、ヘキサポッドとして形成した調整デバイス３６によりベースプレート３８に対して６自由度で空間的に位置合わせすることができる。空間位置３４は、この場合、４つのバイポッドユニット４０の１つ又は複数の支持アーム４２、４４における１つ又は複数のスペーサディスク９４を交換することにより、開始位置から目標位置へ変更する。

【0087】

これは、ベースプレート３８に対する、又は単に支持アーム４２、４４に対するミラー３４の接続を解除する必要なく、調整デバイス３６で行うことができる。

【0088】

次に、スペーサディスク９４の交換を、バイポッドユニット４０の支持アーム４２について図６〜図８を用いて説明する。

【0089】

最初に、図６は、変更すべきミラー３４の開始位置を再度示す。中空棒４８は、上側部分５４のその雄ねじ山６２でミラー３４の関連の貫通孔７０に螺入され、下側部分５６においてねじ９２により軸受台４６に接続されている。設けたスペーサディスク９４は、それにより中空棒４８と軸受台４６との間に強固に挟持されている。

【0090】

ここで、工具（それ自体は図示せず）がねじ９２のねじ頭９２ａに係合するまで、工具をミラー３４のうち支持アーム４２から離れた側からミラー３４の貫通孔７０を通して中空棒４８の貫通路５０に入れることにより、ねじ９２を緩める。

【0091】

ねじ９２を、軸受台４６の孔９０の雌ねじ山部分９０ｂから完全にではないがある程度外すことにより、ミラー３４が支持アーム４２によりベースプレート３８に接続されたままとなるようにする。ねじ９２のねじ頭９２ａは、このとき中空棒４８の貫通路５０内で継手スリーブ８６から分離される。これを図７に示す。

【0092】

ねじ９２用の工具をここで取り外し、カウンタねじ（counter-screw）１０２をミラー３４のうち支持アーム４２から離れた側からミラー３４の貫通孔７０を通して中空棒４８の貫通路５０に入れる。カウンタねじ１０２は、中空棒４８の内鍔部６６の雌ねじ山６８と相補的な雄ねじ山１０４を有する。これにより、カウンタねじ１０２を、最初に、中空棒４８の貫通路５０内にあるその端１０２ａがねじ９２のねじ頭９２ａに接触するまで中空棒４８に螺入する。カウンタねじ１０２を続いて中空棒４８にさらに螺入すると、中空棒４８及びそれに結合したミラー３４の両方が軸受台４６から離れる方向に動かされることにより、中空棒４８と軸受台４６との間の距離が増加する。

【0093】

この移動は、ミラー３４とバイポッドユニット４０の他の全ての支持アーム４２及び４４との位置合わせ及び向きに影響を及ぼし、個々の支持アーム４２、４４の軸方向関節部６０及び自在関節部７６ａ、７６ｂにより可能である。軸方向関節部６０及び自在関節部７６ａ、７６ｂにより、個々の支持アーム４２及び４４は、歪み又はブロッキングが生じることなく、またミラー３４への支持アーム４２又は４４の接続をこの目的で解除する必要なく、ミラー３４の位置変化にある程度まで従うことができる。

【0094】

図８で見ることができるように、中空棒４８と軸受台４６との間の距離が大きくなったので、スペーサディスク９４は挟持されなくなる。すでに上述したスペーサディスク９４用の把持工具を、ここでミラー３４の対応の貫通スロット１００（図６〜図８では見えない）に差し込む。スペーサディスク９４を把持し、ミラー３４の貫通スロット１００を通して抜去する。これを図８に矢印Ｐ３で示す。

【0095】

取り外したスペーサディスク９４とは異なる厚さを有する交換スペーサディスク９４を、ミラー３４の貫通スロット１００及び継手スリーブ８６を通して差し込む。このプロセスを、破線矢印Ｐ４と共に破線で示したスペーサディスク９４により、図８に示す。

【0096】

カウンタねじ１０２を続いて中空棒４８から再度取り外す。交換スペーサディスク９４が中空棒４８と軸受台４６との間に強固に挟持されるまで、ねじ９２を対応の工具により軸受台４６の段付き孔９０にさらに螺入し戻す。ねじ９２のねじ頭９２ａは、継手スリーブ８６に当接すると、そこに生じて作用するトルクを吸収することができる。

【0097】

この場合も、ミラー３４の移動が生じ、バイポッドユニット４０の他方の支持アーム４２、４４がその軸方向関節部６０及び自在関節部７６ａ、７６ｂそれぞれによりこの移動に従うことができる。

【0098】

バイポッドユニット４０の単一の支持アーム４２又は４４におけるスペーサディスク９４の交換は、ミラー３４の全長に影響を及ぼし、他方の支持アーム４２、４４のそれぞれでミラー３４に対する相対的位置合わせが変わる。

【0099】

ミラー３４をベースプレート３８に対する所望の目標位置合わせ及び目標向きにするために、いわゆるスペーサ公式の計算を実行し、これは、各バイポッドユニット４０の各支持アーム４２、４４について、所望の厚さを有する特定のスペーサディスク９４又は複数のスペーサディスク９４の組み合わせを特定するものである。このスペーサ公式に従い、スペーサディスク９４を上述の交換プロセスに従ってそれぞれ関連の支持アーム４２又は４４に割り当てる。

【0100】

ミラー３４の位置合わせは、この場合、１自由度当たり２μｍ未満又は７μｒａｄ未満の精度で調整することができる。

【0101】

動作状態の、すなわち全ての支持アーム４２、４４の全てのねじ９２を締めた場合の調整デバイス３６は、静定システムである。３つの空間軸それぞれの方向の力全部の和と、３つの空間軸それぞれについてのモーメント全部の和とは、いずれの場合もゼロに等しいので、ベースプレート３８に対するミラー３４の位置及び位置合わせの変更は、外的介入がなければ不可能である。

【0102】

軸受台４６の段付き孔９０の雌ねじ山部分９０ｂと組み合わせて、ねじ９２は、第１モジュールとしての軸受台４６を継手スリーブ８６を含む第２モジュールとしての中空棒４８に接続するねじ接続部を形成し、２つのモジュールの相互間の距離を変更できるようにする。

【0103】

図９〜図１１は、例示的な第２実施形態による調整デバイス３６’のスペーサディスク９４の交換プロセスを示す。この場合、図１〜図８に示す調整デバイス３６のコンポーネントに対応するコンポーネントは、アポストロフィを末尾に付けた同じ参照符号を有する。別段の明示がない限り、調整デバイス３６に関する上記記述を調整デバイス３６’にも対応して準用する。

【0104】

図９〜図１１に示すように、調整デバイス３６’の場合の軸受台４６’は、構造ユニットに組み合わせた接続ウェブ７８’及び８０’により形成した一体自在関節ユニット１０６を支承する。中空棒４８’は、対応して上側部分５４’及び下側部分５６’を有し、これらを軸方向関節部６０’により相互に一体接続するが、自在関節部は組み込まない。

【0105】

段付き孔７０の代わりに、ミラー３４’には一定断面を有する６つの貫通孔１０８がある。締付けスリーブ１１０が、ミラー３４’のうちバイポッドユニット４０’から離れた側で環状面１１４に鍔部１１２を載せて貫通孔８０を密閉し、ミラー３４’の反対側で対応の雄ねじ山１１６を中空棒４８’の雌ねじ山６８’と係合させる。

【0106】

この例示的な実施形態のねじ９２’は、中空棒４８’の貫通開口８４’に継手スリーブを用いずに直接差し込み、ねじ山部分９２ｃをそれと相補的な自在関節ユニット１０６のねじ孔１１８に螺入する。

【0107】

したがって、この場合、ねじ接続部としてのねじ９２’は、第１モジュールとしての自在関節ユニット１０６及び軸受台４６’を第２モジュールとしての中空棒４８に接続して、それら相互間の距離を変更できるようにする。

【0108】

既存のスペーサディスク９４’を別のスペーサディスク９４’と交換するために、調整デバイス３６′の場合、調整デバイス３６に関して上述したのと同じ手順を実行する。これは、図９に示す開始状況から始めて、ねじ９２’を最初に緩めることを意味する（図１０）。

【0109】

カウンタねじ１０２’を続いて中空棒４８’に螺入することにより、カウンタねじ１０２’がねじ９２’の頭部に押し当たり、中空棒４８’をミラー３４’と共に自在関節ユニット１０６から持ち上げるようにする（図１１）。スペーサディスク９４’は、自在関節ユニット１０６と中空棒４８’との間に挟持されなくなり、上記工具を用いてミラー３４’のスロット１００’を通して把持して交換することができる。

【0110】

固体関節部を全体として形成する上述の支持アーム４２、４４及び４２’、４４’は、それぞれが有効断面積Ａ_Ｓ［ｃｍ^２］及び有効アーム長又はアーム高さＬ_Ｓ［ｃｍ］を有する。これらの固体関節部に関する所与の平均ヤング率Ｅ_Ｓ［ＧＰａ］から得られる最小値Ｚ_Ｓ＝Ｅ_Ｓ×Ａ_Ｓ／Ｌ_Ｓは、上述のスペーサディスク９４、９４’の構成の指針値を与える。

【0111】

これらは、各スペーサディスク９４、９４’の対応値Ｚ_Ｄ＝Ｅ_Ｄ×Ａ_Ｄ／Ｌ_Ｄが固体関節部又は支持アーム４２、４４若しくは４２’、４４’の最小値Ｚ_Ｓ＝Ｅ_Ｓ×Ａ_Ｓ／Ｌ_Ｓの少なくとも１０倍、好ましくは１００倍であるよう構成することが好ましい。

【0112】

したがって、各スペーサ要素９４、９４’の有効面積Ａｕ［ｍｍ^２］、有効厚Ｄｕ［ｍｍ］、及びヤング率Ｅｕを有する適当な材料を計算することができる。スペーサ要素９４、９４’に対するこの構成規則の適用により、ミラー３４又は３４’及びヘキサポッド３６又は３６’から成るシステムの最低固有振動数がスペーサディスク９４又は９４’の形態のスペーサ要素の使用によってより低い振動数に不都合にシフトしないことが保証される。

【0113】

図１２は、変更型の支持アーム４２の断面を概略的に示す。支持アーム４２は、同軸上に配置した第１アーム部材１２０及び第２アーム部材１２２を備える。第１アーム部材１２０は、雄左ねじを有するねじ端１２４を有し、第２アーム部材１２２は、雄右ねじを有するねじ端１２６を有するか、又はその逆である。ねじ端１２４から遠い端で、第１アーム部材１２０をミラー３４に結合し、ねじ端１２６から遠い端で、第２アーム部品１２２を軸受台４６に結合し、こうしてベースプレート３８に結合するが、この場合は明確化のためにベースプレート３８を具体的に図示していない。

【0114】

この変更型の支持アーム４２でも、一体的に形成した関節部を提供するが、これらも図示していない。

【0115】

アーム部材１２０及び１２２の２つのねじ端１２４及び１２６は、相互に対向し、スペーサ要素１３０を配置する間隔１２８がそれらの間に残る。

【0116】

雌ねじを有するスリーブ状の回転継手１３４を、アーム部材１２０及び１２２のねじ端１２４及び１２６に螺合し、回転継手１３４は、通路により半径方向に開いている。回転継手１３４をその長手方向軸を中心として回転させることにより、回転方向に応じて、アーム部材１２０及び１２２を相互に対して接離移動させることができる。このために、回転継手１３４は、適当な工具用の接触点を備える。効果的な支持アーム４２は、アーム部材１２０、１２２及び回転継手１２４とスペーサ要素１３０とにより、こうして形成する。動作の際、回転継手１３４を締めることにより、アーム部材１２０及び１２２をスペーサ要素１３０に対して締め付ける。

【0117】

支持アーム４２の作用長を変更する場合、スペーサ要素１３０をｚ方向の大きさが既存のスペーサ要素１３０とは異なる別のスペーサ要素１３０と交換する。この場合も、ｚ方向の大きさが異なる、すなわちｚ方向で大きさが異なる、すなわち厚さが異なる１組のスペーサ要素１３０がある。

【0118】

最初に、回転継手１３４をアーム部材１２０及び１２２が相互に離れるよう回転させ、それにより、間隔１２８内のスペーサ要素１３０が挟持されなくなるので解放される。適当な工具により、既存のスペーサ要素１３０を回転継手１３４の通路１３２の１つを通して間隔１２８から取り外し、支持アーム４２の異なる作用長を提供する厚さが異なる別のスペーサ要素１３０と交換する。

【0119】

ここで、アーム部材１２０及び１２２を相互に近付けて戻すよう回転継手１３４を回転させ、それにより、アーム部材１２０、１２２をスペーシング１２８内のスペーサ要素１３０に対して締め付けて支持アーム４２の新たな作用長を調整する。

【0120】

全交換プロセス中、一方でミラー３４への、他方でベースプレート３８への、支持アーム４２の結合が維持される。

【0121】

種々のスペーサ要素１３０は、それ自体が既知であり特殊なスロット構造等を必要としない、いわゆるスペーサのように構成する。単純な座金に従った設計も考えられ得る。

【0122】

上記例示的な実施形態のさらに別の変更形態では、スペーサ要素の組は、上記スペーサディスク８４又は上記スペーサ要素１３０であれば、作動可能なスペーサ要素を含む。このような作動可能なスペーサ要素９４、１３０は、支持アーム４２で得られる作用長を画定するその厚さを変更及び調整できるよう作動することができ、またそのように構成する。

【0123】

したがって、その場合、スペーサ要素９４、１３０を交換しなければならない要件を伴わずに支持アーム４２の作用長をさらに変更することができる。このようなスペーサ要素９４、１３０の厚さを変更することにより、支持アーム４２の作用長を、例えばサブマイクロメータ範囲で設定できるが、適当なサイズのスペーサ要素９４、１３０を配置することによりマイクロメータ範囲の粗調整を事前に実行した。

【0124】

例えば、厚さのこうした調整は、規定の電場を印加することにより圧電素子の場合に可能である。別の可能性は、磁歪材料でできた、したがって磁場の影響下で予想通りにその拡張を変えるスペーサ要素９４、１３０を用いることにある。さらに、異なる温度で異なる大きさを有する材料でできたスペーサ要素９４、１３０を用いることができる。感温性のスペーサ要素９４、１３０は、例えば電気的に加熱することができる。別の例示的な代替形態として、熱を受けて膨張する流体、すなわちガス又は液体を充填した空洞を有する蛇腹状の弾性スペーサ要素９４、１３０が挙げられ、これにより、スペーサ要素９４、１３０の拡張、ひいては支持アーム４２の作用長も調整することができる。

【0125】

こうしたスペーサ要素９４、１３０を加熱するために、上記電気ヒータに加えて、例えば赤外光での照射も用いることができる。

【0126】

本発明の一般的な態様を、次に以下の項を用いて要約する。

【0127】

１．特にマイクロリソグラフィＥＵＶ投影露光装置用の照明デバイスにおいて光学素子を位置合わせするシステムであって、
ａ）第１結合端（４６；４６’）を担持構造（３８；３８’）に、第２結合端（５４ａ；５４’）を光学素子（３４：３４’）に結合可能である少なくとも１つの支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）を備えた調整ユニット（３６；３６’）を有し、
ｂ）支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）が定める主軸（５２；５２’）に沿った担持構造（３８；３８’）と光学素子（３４；３４’）との間の距離に対応する作用長を割り当てられて画定する、
システムにおいて、
ｃ）支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の作用長を調整できるようにする、少なくとも１つの方向で大きさが異なる１組の少なくとも２つの交換可能なスペーサ要素（９４）
を特徴とするシステム。

【0128】

２．項１に記載のシステムにおいて、第１結合端（４６；４６’）と担持構造（３８；３８’）との結合及び第２結合端（５４ａ；５４’）と光学素子（３４；３４’）との結合を維持したままスペーサ要素（９４；９４’）を支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）から取り外すことができるか又はスペーサ要素（９４；９４’）を支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）に加えることができるよう、支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）を構成したことを特徴とするシステム。

【0129】

３．項１又は２に記載のシステムにおいて、支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の第１結合端（４６；４６’）を第１モジュール（４６；４６’、１０６）で構成し、支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の第２結合端（５４ａ；５４’）を第２モジュール（４８、８６；４８’）で構成し、これらを接続手段（９２、９０ｂ；９２’、９０ｂ’）により相互に接続して、第１モジュール（４６；４６’、１０６）と第２モジュール（４８、８６；４８’）との間の距離を変えることができるようにしたことを特徴とするシステム。

【0130】

４．項３に記載のシステムにおいて、２つのモジュール（４６；４６’、１０６；４８、８６；４８’）の少なくとも一方は一体アーム要素（４８；４８’）を含むことを特徴とするシステム。

【0131】

５．項３又は４に記載のシステムにおいて、１つ又は複数のスペーサ要素（９４；９４’）を、支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の第１モジュール（４６；４６’、１０６）と第２モジュール（４８、８６；４８’）との間に配置できることを特徴とするシステム。

【0132】

６．項３〜５のいずれか１項に記載のシステムにおいて、第１モジュール（４６；４６’、１０６）及び第２モジュール（４８、８６；４８’）を、ねじ接続部（９２、９０ｂ；９２’、９０ｂ’）により相互に接続したことを特徴とするシステム。

【0133】

７．項１〜６のいずれか１項に記載のシステムにおいて、少なくとも１つの支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、第１結合端（４６；４６’）を第２結合端（５４ａ；５４’）に対して、特に支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の主軸（５２；５２’）を中心として回転させることができる軸方向関節部（６０；６０’）を備えることを特徴とするシステム。

【0134】

８．項１〜７のいずれか１項に記載のシステムにおいて、少なくとも１つの支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、第１結合端（４６；４６’）を主軸（５２；５２’）に対して垂直な平面内で第２結合端（５４ａ；５４’）に対して傾斜させることができる少なくとも１つの自在関節部（７６、７６ｂ；１０６）を備えることを特徴とするシステム。

【0135】

９．項１〜８のいずれか１項に記載のシステムにおいて、少なくとも１つの支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、２０℃で１８０ＧＰａ〜２３０ＧＰａの、好ましくは２０℃で２０５ＧＰａの平均ヤング率を有することを特徴とするシステム。

【0136】

１０．項１〜９のいずれか１項に記載のシステムにおいて、少なくとも１つの支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、２０℃で６００ＭＰａ〜７００ＭＰａの０．２％降伏強度Ｒ_ｐ０．２を有することを特徴とするシステム。

【0137】

１１．項１〜１０のいずれか１項に記載のシステムにおいて、少なくとも１つの支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）は、２０℃で２０５ＧＰａのヤング率及び２０℃で６５０ＭＰａの０．２％降伏強度Ｒ_ｐ０．２を有する高強度鋼、特に鋼Ｘ４６ＣｒＮi１３で実質的にできていることを特徴とするシステム。

【0138】

１２．項１〜１１のいずれか１項に記載のシステムにおいて、少なくとも１つのバイポッドユニット（４０；４０’）を、第１支持構造（４２、４６、９４；４２’、４６’、９４’、１０６）及び第２支持構造（４４、４６、９４；４４’、４６’、９４’、１０６）から形成したことを特徴とするシステム。

【0139】

１３．項１２に記載のシステムにおいて、軸受台（４６；４６’）が、第１支持構造（４２、４６、９４；４２’、４６’、９４’、１０６）の第１結合端及び第２支持構造（４４、４６、９４；４４’、４６’、９４’、１０６）の第１結合端の両方を形成することを特徴とするシステム。

【0140】

１４．項１２又は１３に記載のシステムにおいて、第１支持構造及び第２支持構造（４２、４４、４６、９４；４２’、４４’、４６’、９４’、１０６）の主軸（５２；５２’）は、相互に対して０°以外の角度で、特に９０°の角度で延びることを特徴とするシステム。

【0141】

１５．項１２〜１４のいずれか１項に記載のシステムにおいて、ヘキサポッドを形成する少なくとも２つのバイポッドユニット（４０；４０’）、好ましくは少なくとも３つのバイポッドユニット（４０；４０’）を設けたことを特徴とするシステム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】