JP2005508520A - 傾斜調節ミラー - Google Patents

Abstract

反射鏡面５とベアリング装置が設けられた傾斜調節ミラー、それも特に、この傾斜調節ミラー２を複数備えたファセットミラー１において反射鏡切子面２となる傾斜調節ミラーを提供する。反射鏡面５は、球状構成部材３における凹部４内の表面として構成され、球状構成部材３は、ベアリング装置内に設けられている。ベアリング装置は、プレート７内に少なくとも一つの円錐形穴部６を有し、該円錐形穴部６の中には、一つの穴部に対してそれぞれ一つの球状構成部材３が配設されている。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射鏡面とベアリング装置を有する傾斜調節ミラー、それも斯かる傾斜調節ミラーを複数備えてなるファセットミラー（多面複合鏡）において反射鏡切子面部（ミラーファセット）となる傾斜調節ミラー、そして、斯かる傾斜調節ミラーを調節する方法ならびに斯かる傾斜調節ミラーの使用方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
傾斜調節ミラー、それも特に、複数の反射鏡切子面（ミラーファセット）を備えたファセットミラー（多面複合鏡）における反射鏡切子面としての傾斜調節ミラーが従来技術より周知である。
【０００３】
そこで、例えば、英国特許出願公開第２２５５１９５号明細書（特許文献１）は、上記のようなファセットミラーについて記載している。ファセットミラーは、該ファセットミラー用の相応の支持部材（ベアリング部材）と、独立した個々の傾斜調節ミラーとを有している。このファセットミラーは、特に太陽エネルギー技術の分野での使用を目的とするものである。
【０００４】
一つ一つ独立したそれぞれの傾斜調節ミラーは、この従来例の場合、該傾斜調節ミラーが反射鏡面を備え、相応の支持装置ないしベアリング装置に固定された球体に、前記反射鏡がロッドを介して接続されるようにして構成されている。この従来例において、上記のような配置構成の精度は、傾斜調節ミラーを調節したりする等といった性能に関し、著しく制限を受ける。それは、個々の傾斜調節ミラーが比較的緩い状態で保持されており、極めて容易かつあっという間に調整が狂う可能性があるためである。
【０００５】
そのため、こういった構造設計では、上述の発明を半導体リソグラフィー、それも特に、極短紫外線領域の光線とともに使用する場合のリソグラフィーのレンズに応用するという好適な場合に必要な精度、そして調整に要求される精度を達成するということは、明らかに無理である。しかも、調整している間、反射鏡表面の側からしか個々の反射鏡切子面にアクセスできず、そのために、反射鏡切子面が照明されると個々の反射鏡をアライメントすることがかなり複雑で難しい。
【０００６】
また、欧州特許出願公開第０７２６４７９号明細書（特許文献２）は、少なくとも一つの傾斜調節ミラー、基体、及び少なくとも一つの反射鏡ベアリング／支持部を有してなり、かつ前記反射鏡ベアリングが前記傾斜調節ミラーと前記基体との間に少なくとも事実上固定されたてこまくらを有しているような傾斜調節ミラーの配置構成を開示している。さらに、反射鏡面が４０ｍｍよりも短い代表長さを有している場合には、傾斜調節ミラーベアリング／支持部と傾斜調節ミラーハウジングとを合わせた構成全体の大きさが前記反射鏡面の下側に置かれて、反射鏡平面上に投射がなされる場合、全体の大きさが反射鏡平面を超えて突出することはなく、あるいはそうなることがあっても、傾斜調節ミラーの向きが変えられるときにほんの僅かに突出する程度である。このような傾斜調節ミラーは、例えば、レーザ技術の分野で用いられている。
【０００７】
このような反射鏡は、照明されているときも調整することが可能である。これは、もし上手く出来れば、前記基体を然るべく反射鏡ベアリング／支持部を介して取り付けることができ、この基体を再調整することができるためである。しかしながら、この設計構造は極めて複雑で、そのために、斯かる傾斜調節ミラーから作れるであろうファセットミラーの場合、スペース、調整部材、コスト等、全てにわたって高額な支出が予想されるのである。
【特許文献１】
英国特許出願公開第２２５５１９５号明細書
【特許文献２】
欧州特許出願公開第０７２６４７９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の課題は、従来技術の上述の欠点を回避し、傾斜調節ミラー、それも特に、ファセットミラーが斯かる傾斜調節ミラーを複数備えてなる場合に、ミラーのファセットとなる傾斜調節ミラーであって、極めて簡易な構造とされた傾斜調節ミラーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、本発明によれば、球状構成部材における凹部の表面とされた反射鏡面が形成され、前記球状構成部材がベアリング装置内に装着されるという長所により達成される。
【００１０】
上記反射鏡面は、上記傾斜調節ミラーをベアリング装置内に組み付ける際に同時にベアリング構成部材としても使われる球状構成部材内に形成されている。これにより、傾斜調節ミラーを自由に調整ないし調節でき、さらには、ファセットミラーにおいて部分に分かれていない反射鏡切子面部分（反射鏡切子面）に傾斜調節ミラーが用いられる場合には、他の反射鏡切子面部分とは独立に上記傾斜調節ミラーを調整ないし調節できる構造が実現される。反射鏡構成部材とベアリング構成部材としての一つの球体からなるこの設計構造は、このとき極めて簡単でコスト効果的である。
【００１１】
これとは異なる実施形態は、球状構成部材における凹部の中に反射鏡面を配置するというもので、前記球状構成部材は、ベアリング装置内に装着されている。
【００１２】
さらに別の利点は、球状構成部材を実際の反射鏡面とは別に製造して、それから反射鏡を、例えば接着、はんだ付け、リンギング、ピン留め、螺合等、接合方法自身は良く知られている方法を用いて接続できることに由来する。特に、ＥＵＶリソグラフィー、すなわち約１３ｎｍの領域における波長でのリソグラフィーの分野で用いられる場合、反射鏡面は、表面品質に関して設定される極めて厳しい要求仕様を満たさなければならない。反射鏡面が直に球状構成部材に形成されない実施形態では、その結果、反射鏡面の部分に異なる材料を用いたり、あるいは、同じ材料であっても異なる処理を相応に行なうといったことが可能になる。そのため、反射鏡面の部分に対しては要求される表面品質を実現しながら、その一方で、球状構成部材の全てに対して然るべく高価な方法で処理しなければならないといったような必要性、あるいは、そのように処理される材料から球状構成部材全体を構成しなければならないといったような必要性を無くすことができる。
【００１３】
特に好ましい本発明の改良点において、上記ベアリング装置は、プレートにおける円錐形穴部として構成され、この穴部の中に球状構成部材が配置されている。これにより、ミラーが簡単に取り付けられるようにしながら、非常に簡単な設計構造が生み出され、その結果、ベアリング装置内の球体を極めて容易に回転させることによってミラーを調整できるようになる。特に、反射鏡面の面の法線方向は、このように調整する場合に、所望の方法で適切に傾けられる。
【００１４】
斯かる傾斜調節ミラーを調整する方法は、請求項１３の特徴部分から得られるもので、本発明の幾つかの有利な発展形態に従い、それによれば、球状構成部材用の円錐形穴部をそれぞれ有している２枚のプレートの間に球状構成部材を組み込む。球状構成部材は、さらに、調整のために、レバー部材を有している。このレバー部材は、球状構成部材の反射鏡面から遠く離れた方の側に設けられている。
【００１５】
このような方法の場合には、傾斜調節ミラーの反射鏡面の調整は、レバー部材に働かせる作用によって行なうことができ、その後、上記第１のプレートおよび第２のプレートを互いに押し付けあわせるようにして押さえることで傾斜調節ミラーの位置ないし姿勢を固定する。
【００１６】
このようにして、傾斜調節ミラー、あるいは、複数の球状構成部材を用いる場合にはファセットミラーが実現され、このミラーでは、高い精度の調整が可能で、しかも調整後には反射鏡面の位置ないし姿勢を確実に固定することが可能である。間に一つ一つの球状構成部材が装着された上記２枚のプレートを一体に押さえ付けることで、振動や衝撃等がある場合でも、上記球状構成部材が予め調整された位置ないし姿勢に該球状構成部材が保たれるような構造が得られる。
【００１７】
この方法の特に有利な発展態様において、照明しながらの調整が可能で、その結果、実際に生じる例えば熱の類の条件が、まさに調整しているときにそのまま反射鏡切子面に実在していることになる。反射鏡面から離れた方の反射鏡切子面の側から調整できるために、調整の際、照明を妨げることがなく、そのため、調整操作により条件を乱すこともない。その上、照明そのものの結果を利用しながら調整を行なうことができるので、その後の実際の使用条件において達成されるべき精度の改善を図ることができる。
【００１８】
このような傾斜調節ミラーは、特に好ましくは、半導体リソグラフィー用、本明細書では特に極短紫外線（ＥＵＶ）を光線として用いて動作するリソグラフィー用のレンズにおけるファセットミラーのための反射鏡切子面として使用できる。
【００１９】
レンズ内でＥＵＶ光を導くために個々に独立して自由に調整することができるファセット（切子面部）を複数用いるファセットミラーは、このようなレンズにおいてとりわけ好ましいことが分かっており、そのため、このような用い方は、確かに、本発明に係る傾斜調節ミラーを使用する分野の一つとして見なされるべきであろう。
【００２０】
本発明のさらなる有利な改善点は、残りの下位請求項、ならびに以下に図面を参照して示される代表的な実施形態から浮き彫りとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
添付された唯一の図面は、発明に係る傾斜調節ミラーを用いたファセットミラー（多面複合鏡）の一つの可能な構成を原理的に示す断面図である。
【００２２】
添付された唯一の図に示されているのは、ファセットミラー１の一部である。このファセットミラーの一部は、ここで図示された代表的な実施形態においては、３つの傾斜調節ミラー、言い換えれば３つの反射鏡切子面２（反射鏡切子面部）を有している。これら反射鏡切子面２のそれぞれは、本実施形態では、球状構成部材３として構成されている。各球状構成部材３内には凹部４が設けられている。この凹部４は、球の断面形状をなすように破線が補足された複数の球状構成部材３のうちの一つの球状構成部材３にしか参照符号が付されていない。この凹部４の部分における球状構成部材３の残りの表面が、かくして反射鏡面５を形成する。この反射鏡面５は、添付された唯一の図面において、いずれも当該反射鏡面の面の法線方向ｎによって補足的に符号で表されている。
【００２３】
各反射鏡切子面２は、ベアリング装置（支持装置）内に取り付けられている。本実施形態においては、ベアリング装置は、円錐形穴部６を備えている。この円錐形穴部６は、プレート７（以下、下部保持プレート７と称する）内に形成されている。球状構成部材３は、この円錐形穴部６の中に載置されている。円錐形穴部６の大きい方の開口径は、球状構成部材３が円錐形穴部６内に載置されても該穴部を通り抜けて落ちることはないようにして設けられている。
【００２４】
さらに、ベアリング装置は、球状構成部材３を確実に留め押さえて保持するための装置を有している。ここで図示された代表的な実施形態によれば、保持するための装置は、第２のプレート９に設けられたさらにもう一つの円錐形穴部８として構成されている。この第２のプレート９は、より理解しやすいように、本実施形態において以下に上部保持プレート９と称することにする。このもう一つの円錐形穴部８の大きい方の開口角は、下部保持プレート７に臨むようにして配置されている。
【００２５】
上部保持プレート９を用いた確実に保持するための上記装置の他にも、例えば、バネ、磁力等による様々なタイプの装置構成も考えられる。
【００２６】
最適な態様での動作に特に好ましいのは、反射鏡切子面２のそれぞれに、反射鏡面５から遠く離れた方の側に調整装置が取り付けられている場合である。この調整装置は、例えば、球状構成部材３に接続されたレバー部材１０として構成することができる。下部保持プレート７の円錐形穴部６を突き抜けて突出した斯かるレバー部材１０を用いる事で、かくしてファセットミラー１は、照明された状態で、これは、正規の動作に使われる状態で、ということであるが、後ろ側から、つまり、照明される側とは反対の側から、調整することができる。反射鏡面５の動き、すなわち反射鏡面の面の法線方向ｎの動きと、レバー部材１０の偏向との間の変速比は、本実施形態においては、レバー部材１０の長さによって設定することができる。レバー部材１０が反射鏡面５の面の法線方向ｎに揃えられるように設けられる本実施形態では、この比は有理数である。
【００２７】
とりわけ好ましいのは、レバー部材１０の球状構成部材３から離れた側での相応の力によって反射鏡面５の位置ないし姿勢が調整される場合である。上記の力は、例えば、ここでは矢印Ａによって原理的に示されている駆動装置を介して、レバー部材１０に加えることができる。駆動装置としてここで考えられるのは、ありとあらゆる周知の形態の駆動装置であり、それは、例えば、圧縮気体による力、圧縮液体による力、圧電的な力、磁気的な力、又は機械的な力である。
【００２８】
例えば、ＥＵＶリソグラフィーのためのレンズ内のファセットミラー１として利用できる上記のようなファセットミラー１を調整する手順は、次のようなもので、それは、反射鏡切子面２を下部保持プレート７の円錐形穴部６の中に挿入する。そしてその後、プレートの円錐形穴部８を有する上部保持プレート９を、反射鏡切子面２の上方に配置して降ろす。これらの２つのプレート７，９を、次に反射鏡切子面２の位置ないし姿勢がまだレバー部材１０によって変えられるようにして互いに緩く重ね合わせる。続いて、ファセットミラー１全体を照明しながら、相応の力をレバー部材１０上に作用させることで、個々の反射鏡切子面２の各々の反射鏡面５を独立に調整する。全ての反射鏡切子面２の位置ないし姿勢が要求されている通りに調整されたら直ちに、第１及び第２のプレートが互いに押し合うように圧力を加えてその位置ないし姿勢を固定する。本実施形態においてとりわけ好ましいのは、下部保持プレート７が球状構成部材３の材料よりも遥かに軟らかい材料から構成されているときである。ここで考えられるのは、例えば、球状構成部材３のためのセラミックないし結晶性材料と、下部保持プレート７のための、真鍮、銅、又はアルミニウムといったような軟金属との材料の組み合わせであろう。これに対して、上部保持プレート９は、下部保持プレート７の材料よりは若干硬いが、同時に球状構成部材３の材料よりは遥かに軟らかい材料から構成されていなけらばならない。これにより確実になるのは、２つのプレート７，９が互いに押されると、球状構成部材３が容易に下部保持プレート７内へと押し込まれて、球状構成部材の位置ないし姿勢が摩擦力によって（振動や衝撃等々がある場合でさえも）確保されるということである。
【００２９】
例えば、２つのプレート７，９を一体にネジ止めすると起こり得るようなことであるが、プレート７，９を一体に押したときにどうしても最終調整がくるってしまうようなら、ネジ止めされた接合を解除し、２つのプレート間に圧縮空気を送り込むことで、２つのプレート７，９に圧力をかけて離し、これにより、新規の調整が可能となる程度まで下部保持プレート７と球状構成部材３との間の摩擦力が低減された状態が得られるようにし、再度調整を行なってから、その後２つのプレート７，９を再び互いに押し合わせればよい。
【００３０】
個々の反射鏡切子面の位置ないし姿勢の最終設定を確保するために、反射鏡切子面をプレート７，９の少なくとも一つに接着したりはんだ付したりすることも同じように可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】発明に係る傾斜調節ミラーを用いたファセットミラーの一つの可能な構成を原理的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１ ファセットミラー
２ 反射鏡切子面（傾斜調節ミラー）
３ 球状構成部材
４ 凹部
５ 反射鏡面
６，８ 円錐形穴部
７ 下部保持プレート（第１のプレート）
９ 上部保持プレート（第２のプレート）
１０ レバー部材（調整装置）

Claims (16)

1. 反射鏡面とベアリング装置を有する傾斜調節ミラー、特に、この傾斜調節ミラーを複数備えたファセットミラーのための反射鏡切子面とされる傾斜調節ミラーにおいて、
   前記反射鏡面（５）は、球状構成部材（３）における凹部（４）の表面として構成され、前記球状構成部材（３）は、前記ベアリング装置内に取り付けられていることを特徴とする傾斜調節ミラー。
2. 反射鏡面とベアリング装置を有する傾斜調節ミラー、特に、この傾斜調節ミラーを複数備えたファセットミラーのための反射鏡切子面とされる傾斜調節ミラーにおいて、
   前記反射鏡面（５）は、球状構成部材（３）における凹部（４）内に配設され、前記球状構成部材（３）は、前記ベアリング装置内に取り付けられていることを特徴とする傾斜調節ミラー。
3. 請求項１または請求項２に記載の傾斜調節ミラーにおいて、
   前記ベアリング装置は、プレート（７）内に少なくとも一つの円錐形穴部（６）を有し、該円錐形穴部（６）の中には、一つの穴部に対してそれぞれ一つの前記球状構成部材（３）が配設されていることを特徴とする傾斜調節ミラー。
4. 請求項３に記載の傾斜調節ミラーにおいて、
   前記プレート（７）は、前記球状構成部材（３）よりも軟らかい材料からなることを特徴とする傾斜調節ミラー。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の傾斜調節ミラーにおいて、
   前記ベアリング装置は、前記球状構成部材（３）を確実に保持するための装置を有していることを特徴とする傾斜調節ミラー。
6. 請求項５に記載の傾斜調節ミラーにおいて、
   前記保持するための装置は、第２のプレート（９）内のさらにもう一つ他の円錐形穴部（８）として構成され、前記もう一つ他の円錐形穴部（８）の大きい方の開口径が、前記第１のプレート（７）の側に臨んでいることを特徴とする傾斜調節ミラー。
7. 請求項６に記載の傾斜調節ミラーにおいて、
   前記第２のプレート（９）は、前記球状構成部材（３）の材料より軟らかくかつ前記第１のプレート（７）の材料より硬い材料からなることを特徴とする傾斜調節ミラー。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の傾斜調節ミラーにおいて、
   調整装置（レバー部材１０）が、前記反射鏡面（５）から遠い方の前記球状構成部材（３）の側に配設されていることを特徴とする傾斜調節ミラー。
9. 請求項８に記載の傾斜調節ミラーにおいて、
   前記調整装置は、前記球状構成部材（３）に接続されたレバー部材（１０）として構成されていることを特徴とする傾斜調節ミラー。
10. 請求項９に記載の傾斜調節ミラーにおいて、
    前記レバー部材（１０）は、前記反射鏡面（５）の面の法線方向（ｎ）に合わせられるようにして構成されていることを特徴とする傾斜調節ミラー。
11. 請求項９または請求項１０に記載の傾斜調節ミラーにおいて、
    前記反射鏡面（５）の位置ないし姿勢を調整するための力は、前記球状構成部材（３）から遠い側で前記レバー部材（１０）に加えられるように設けられていることを特徴とする傾斜調節ミラー。
12. 請求項１１に記載の傾斜調節ミラーにおいて、
    前記力は、少なくとも一つの駆動装置によって加えられるように構成されていることを特徴とする傾斜調節ミラー。
13. 請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の傾斜調節ミラーの、２枚のプレートの間に挿入されかつレバー部材が設けられた球状構成部材を調整するための方法において、
    前記レバー部材（１０）に力の作用（Ａ）を働かせることで前記傾斜調節ミラーの反射鏡面（５）の調整を行い、その後、前記傾斜調節ミラー（１）の位置ないし姿勢を、前記第１及び第２のプレート（７，９）を互いに押し付け合わせることによって固定することを特徴とする方法。
14. 請求項１３に記載の方法において、
    前記反射鏡面（５）を照明した状態で調整を行なうことを特徴とする方法。
15. 請求項１３または請求項１４に記載の方法において、
    前記傾斜調節ミラー（１）を調整する前および／または調整する間に、その都度、前記プレート（７，９）の間に圧縮空気を送り込むことによって圧力を加えて前記２枚のプレート（７，９）を互いに引き離すことを特徴とする方法。
16. 請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の傾斜調節ミラーを、半導体リソグラフィー、特にＥＵＶリソグラフィー用のレンズ内のファセットミラー（１）に用いる傾斜調節ミラーの使用方法。