KR102493919B1 - Holding apparatus and optical apparatus - Google Patents
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Abstract
수평 방향의 팽창량에 대해 중력 방향의 팽창량이 매우 작아지는 경우에도, 온도 변화에 대해 보유 지지 대상물의 위치 결정 정밀도의 관점에서 유리한 보유 지지 장치를 제공한다.
보유 지지 장치는, 물체를 둘러싸는 구조체와, 상기 물체를 보유 지지하는 보유 지지 부재와, 상기 구조체의 내벽에 마련된 베이스 부재와, 상기 베이스 부재의 상부에 탑재되어서, 상기 보유 지지 부재를 지지하는 지지 부재를 갖는다. 상기 베이스 부재의 상기 지지 부재를 지지하는 면에는, 상기 물체에 대해 수평 방향의 외측을 향하여 높이가 높아지는 제1 경사면이 형성되어 있고, 상기 지지 부재의 상기 보유 지지 부재를 지지하는 면에는, 상기 지지 부재가 상기 제1 경사면에 탑재된 상태에 있어서 상기 물체에 대해 수평 방향의 외측을 향하여 높이가 높아지는 제2 경사면이 형성되어 있고, 상기 지지 부재는 상기 제1 경사면을 따라 미끄럼 이동 가능하고, 상기 보유 지지 부재는 상기 제2 경사면을 따라 미끄럼 이동 가능하다. 보유 지지 장치는, 상기 지지 부재 및 상기 보유 지지 부재의 미끄럼 이동에 의해 상기 물체의 위치 어긋남을 허용 범위 내로 유지한다.An advantageous holding device is provided from the viewpoint of positioning accuracy of an object to be held with respect to temperature change even when the amount of expansion in the gravitational direction is very small compared to the amount of expansion in the horizontal direction.
The holding device includes a structure surrounding an object, a holding member holding the object, a base member provided on an inner wall of the structure, and a support mounted on top of the base member to support the holding member. have an absence A first inclined surface is formed on a surface of the base member that supports the support member and increases in height toward the outside in a horizontal direction with respect to the object, and on a surface of the support member that supports the holding member, a first inclined surface is formed. In a state in which the member is mounted on the first inclined surface, a second inclined surface is formed that increases in height toward the outside in a horizontal direction with respect to the object, the support member is slidable along the first inclined surface, and the holding member is slidable along the first inclined surface. The supporting member is slidable along the second inclined surface. The holding device maintains the positional displacement of the object within an allowable range due to the sliding movement of the holding member and the holding member.
Description
본 발명은 물체를 보유 지지하는 보유 지지 장치 및 광학 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a holding device and an optical device for holding an object.
반도체 노광 장치나 액정 노광 장치 등의 정밀 기기에 있어서, 구성 요소끼리의 상대적인 위치에 대해서는 높은 정밀도가 요구된다. 그 중에서도, 광학 소자에 대해서는 특히 높은 위치 정밀도가 요구된다. 또한 근년에는, 반도체 노광 장치나 액정 노광 장치 등에 있어서는 장치의 대형화가 현저하고, 그러한 대형화에 수반되는 위치 정밀도의 유지가 엄격하게 요구된다.In precision equipment such as a semiconductor exposure device and a liquid crystal exposure device, high precision is required for the relative positions of constituent elements. Especially, high positional accuracy is requested|required about an optical element especially. In recent years, in a semiconductor exposure apparatus, a liquid crystal exposure apparatus, etc., the size of the apparatus is significantly increased, and maintenance of positional accuracy accompanying such an enlargement is strictly required.
반도체 노광 장치나 액정 노광 장치 등은 일반적으로 클린룸 내에서 예를 들어 23℃ 부근에서 사용된다. 그러나, 노광 장치 중에서 조명 광학계나 투영 광학계 등의 광이 통과하는 광로 부근에서는 온도가 높아진다. 조명 광학계의 광원부는, 수은 램프 등을 사용하기 때문에, 특히 온도가 높아진다. 예를 들어, 수은 램프에 있어서의 집광용 타원 미러는, 가동 중은 100℃ 정도까지 온도가 상승한다. 즉, 수은 램프의 타원 미러는, 가동과 가동 정지가 행해질 때마다 약 23℃ 내지 100℃의 범위에서 온도 변화가 반복된다.A semiconductor exposure device or a liquid crystal exposure device is generally used in a clean room at around 23°C, for example. However, in the exposure apparatus, the temperature rises in the vicinity of an optical path through which light such as an illumination optical system and a projection optical system passes. Since the light source part of the illumination optical system uses a mercury lamp or the like, the temperature is particularly high. For example, the condensing elliptical mirror in a mercury lamp rises in temperature by about 100°C during operation. That is, the temperature change of the elliptical mirror of the mercury lamp is repeated in the range of about 23° C. to 100° C. whenever operation and shutdown are performed.
이러한 온도 변화의 반복은, 구성 요소의 선팽창 계수에 따른 열팽창을 초래하여, 광학 소자의 위치 관계에 어긋남을 발생시킨다. 위치 관계의 어긋남을 적게 하기 위해서 저열팽창재인 인바나 세라믹스 등을 사용하는 경우가 있지만, 대형화된 부품을 저열팽창재로 제작하면 비용면에서 불리해진다. 많은 구성 요소에는, 비용이나 중량을 고려하여, 알루미늄이나 강재 등의 재질이 선택되는 경우가 많기 때문에, 부품의 대형화에 수반되는 열팽창이 야기하는 위치 관계의 어긋남을 적게 할 연구가 필요하다.Repetition of such temperature changes causes thermal expansion according to the linear expansion coefficient of the constituent elements, causing deviations in the positional relationship of the optical elements. In order to reduce the displacement of the positional relationship, invar ceramics, which is a low thermal expansion material, may be used, but manufacturing large-sized parts with a low thermal expansion material is disadvantageous in terms of cost. Since materials such as aluminum and steel are often selected for many components in consideration of cost and weight, it is necessary to reduce the deviation in positional relationship caused by thermal expansion accompanying the enlargement of parts.
특허문헌 1에서는, 높은 위치 정밀도의 요구를 만족시키기 위하여, 열팽창에 의한 위치 관계의 어긋남을 적게 하는 기구가 제안되어 있다. 특허문헌 1에서는, 광학 소자를 보유 지지하는 보유 지지 부재가, 구조체의 탑재부에 3점 받침으로 탑재되어 있다. 그 탑재부는 경사면을 갖고, 그 경사면은 열에 의한 중력 방향의 팽창량과 수평 방향의 팽창량을 고려한 경사각으로 되어 있다. 열팽창에 의한 위치 관계의 어긋남을 이 경사면으로 릴리프함으로써, 온도 변화의 전후에 있어서의 광학 소자의 위치 어긋남을 방지하고 있다.In
장치의 대형화에 수반하여 광학 소자의 직경이 커지는 한편, 직경과는 수직인 방향의 두께는 두꺼워지지 않고, 광학 소자의 직경에 대해 두께가 매우 얇은 경우를 생각한다. 이 경우, 수평 방향(직경의 방향)의 팽창량에 대해 중력 방향(두께 방향)의 팽창량은 매우 작다. 그 때문에, 중력 방향의 팽창량과 수평 방향의 팽창량을 고려하여 경사면의 각도가 일의적으로 결정되는 특허문헌 1에서는, 경사면의 각도가 얕아져 버린다. 경사면의 각도가 얕아지면, 3군데의 경사면의 마찰 오차에 의해 마찰이 강한 방향으로 광학 소자의 위치 어긋남이 발생될 가능성이 높아진다.Consider a case where the diameter of the optical element increases with the size of the device, but the thickness in the direction perpendicular to the diameter does not increase, and the thickness is very small relative to the diameter of the optical element. In this case, the expansion amount in the gravitational direction (thickness direction) is very small with respect to the expansion amount in the horizontal direction (diameter direction). Therefore, in
본 발명은 예를 들어 수평 방향의 팽창량에 대해 중력 방향의 팽창량이 매우 작아지는 경우에도, 온도 변화에 대해 보유 지지 대상물의 위치 결정 정밀도의 점에서 유리한 보유 지지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a holding device that is advantageous in terms of positioning accuracy of an object to be held with respect to temperature change even when the amount of expansion in the gravitational direction is very small compared to the amount of expansion in the horizontal direction, for example.
본 발명의 일 측면에 의하면, 물체를 보유 지지하는 보유 지지 장치로서, 상기 물체를 둘러싸는 구조체와, 상기 물체를 보유 지지하는 보유 지지 부재와, 상기 구조체의 내벽에 마련된 베이스 부재와, 상기 베이스 부재의 상부에 탑재되어, 상기 보유 지지 부재를 지지하는 지지 부재를 가지며, 상기 베이스 부재의 상기 지지 부재를 지지하는 면에는 상기 물체에 대해 수평 방향의 외측을 향하여 높이가 높아지는 제1 경사면이 형성되어 있으며, 상기 지지 부재의 상기 보유 지지 부재를 지지하는 면에는 상기 지지 부재가 상기 제1 경사면에 탑재된 상태에서 상기 물체에 대해 수평 방향의 외측을 향해 높이가 높아지는 제2 경사면이 형성되어 있으며, 상기 지지 부재는 상기 제1 경사면을 따라 미끄럼 이동 가능하며, 상기 보유 지지 부재는 상기 제2 경사면을 따라 미끄럼 이동 가능하고, 상기 지지 부재 및 상기 보유 지지 부재의 미끄럼 이동에 의해 상기 물체의 위치 어긋남을 허용 레벨로 유지하는 것을 특징으로 하는 보유 지지 장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a holding device for holding an object, comprising a structure surrounding the object, a holding member for holding the object, a base member provided on an inner wall of the structure, and the base member. is mounted on the upper part of and has a support member for supporting the holding member, and a first inclined surface is formed on the surface of the base member supporting the support member to increase in height toward the outside in the horizontal direction with respect to the object, , A surface of the support member supporting the holding member is formed with a second inclined surface that increases in height toward the outside in a horizontal direction with respect to the object in a state in which the supporting member is mounted on the first inclined surface, and the supporting member is mounted on the first inclined surface. The member is slidable along the first inclined surface, the holding member is slidable along the second inclined surface, and the positional displacement of the object by the sliding movement of the supporting member and the holding member is permitted to a level A holding device characterized in that for holding is provided.
본 발명에 따르면, 예를 들어 수평 방향의 팽창량에 대해 중력 방향의 팽창량이 매우 작아지는 경우에도, 온도 변화에 대해 보유 지지 대상물의 위치 결정 정밀도의 점에서 유리한 보유 지지 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, for example, even when the amount of expansion in the gravitational direction is very small compared to the amount of expansion in the horizontal direction, it is possible to provide a holding device that is advantageous in terms of positioning accuracy of the object to be held with respect to temperature change.
도 1은 실시 형태에서의 보유 지지 장치의 구성을 도시하는 도면.
도 2는 물체의 위치 및 수평 상태가 유지되는 상태를 설명하는 도면.
도 3은 보유 지지 장치에 있어서의 미끄럼 이동 기구의 구성예를 도시하는 도면.
도 4는 보유 지지 장치에 있어서의 미끄럼 이동 기구의 다른 구성예를 도시하는 도면.
도 5는 제1 경사면과 제2 경사면의 경사 각도를 상이하게 하는 양태를 설명하는 도면.
도 6은 실시 형태에서의 광학 장치의 구성을 도시하는 도면.1 is a diagram showing the configuration of a holding device in an embodiment;
2 is a view explaining a state in which the position of an object and a horizontal state are maintained;
Fig. 3 is a diagram showing a configuration example of a sliding mechanism in the holding device.
Fig. 4 is a diagram showing another configuration example of a sliding mechanism in the holding device.
Fig. 5 is a view explaining an aspect in which the inclination angles of the first inclined surface and the second inclined surface are made different;
Fig. 6 is a diagram showing the configuration of an optical device in an embodiment;
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는 본 발명의 실시의 구체예를 나타내는 것에 지나지 않는 것이며, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 실시 형태 중에서 설명되고 있는 특징의 조합 모두가 본 발명의 과제 해결을 위하여 필수인 것이라고는 할 수 없다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail with reference to drawings. In addition, the following embodiment only shows the specific example of implementation of this invention, and this invention is not limited to the following embodiment. In addition, it cannot be said that all combinations of features described in the following embodiments are essential for solving the problems of the present invention.
<제1 실시 형태><First Embodiment>
도 1은, 제1 실시 형태에서의 보유 지지 장치(100)의 구성을 도시하는 도면이다. 보유 지지 장치(100)는, 보유 지지 대상물인 물체(101)를 열부하가 발생해도 위치 어긋남이 허용 범위 내가 되도록 보유 지지하는 보유 지지 장치이다. 또한, 본 명세서 및 첨부 도면에서는, 수평 방향을 XY 평면으로 하는 XYZ 좌표계에 있어서 방향을 나타낸다. 도 1의 (a)는, 보유 지지 장치(100)의 평면도이며, 도 1의 (b)는, C-C' 선을 따르는 단면도이다.1 is a diagram showing the configuration of a
보유 지지 장치(100)는, 물체(101)를 둘러싸는 구조체(110)를 갖고, 이 구조체(110)의 내벽에는, 베이스 부재(103)가 마련되어 있다. 베이스 부재(103)는, 구조체(110)와는 별체여도 되고, 구조체(110)와 일체적으로 구성되어 있어도 된다. 물체(101)는, 보유 지지 부재(106)에 의해 보유 지지되어 있다. 실시 형태에 있어서, 보유 지지 부재(106)는 물체(101)의 에지부를 복수의 개소로 보유 지지하는 복수의 보유 지지 부재를 포함할 수 있다. 복수의 보유 지지 부재는, 예를 들어 물체(101)의 외주를 따라서 등간격으로 배치된 복수(예를 들어 3개)의 보유 지지 부재로서 구현화된다. 베이스 부재(103)도, 지지 부재(102)를 통하여 복수의 보유 지지 부재를 지지하는 복수의 베이스 부재를 포함할 수 있다. 이 때 복수의 보유 지지 부재는, 복수의 보유 지지 부재에 대응하는 위치에 배치된다. 보유 지지 부재(106)는, 지지 부재(102)에 의해 지지되어 있고, 지지 부재(102)는 베이스 부재(103) 상에 탑재되어 있다.The
물체(101)는, 렌즈, 미러 등의 광학 소자일 수 있다. 지지 부재(102)는, 물체(101)를 둘러싸는 환형 부재일 수 있다. 물체(101)가 렌즈, 미러 등인 경우에는, 지지 부재(102)는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 물체(101)를 둘러싸고 물체(101)를 수용하는 경통으로 구성되어 있어도 된다. 물체(101)의 위치 및 수평 상태는, 물체(101)의 보유 지지에 필요한 부품의 부품 정밀도로 보증된 위치 및 수평 상태 또는 조정 후의 위치 및 수평 상태를 기준으로 한다.The
베이스 부재(103)의 지지 부재(102)를 지지하는 면에는, 물체(101)에 대해 수평 방향의 외측을 향하여 높이가 높아지는 제1 경사면(105)이 형성되어 있다. 지지 부재(102)의, 보유 지지 부재(106)를 지지하는 면에는, 지지 부재(102)가 제1 경사면(105)에 탑재된 상태에 있어서 물체(101)의 수평 방향의 외측을 향하여 높이가 높아지는 제2 경사면(104)이 형성되어 있다. 또한, 지지 부재(102)는, 제1 경사면(105)을 따라 미끄럼 이동 가능하고, 보유 지지 부재(106)는, 제2 경사면(104)을 따라 미끄럼 이동 가능하다.On the surface of the
또한, 보유 지지 부재(106)는, 물체(101)를 지지 부재(102) 상에서 직접 미끄럼 이동시키는 것을 피하기 위해서 물체(101)와 지지 부재(102) 사이에 개재되어 있다. 지지 부재(102)의 제2 경사면(104) 및 보유 지지 부재(106)의 하면의 적어도 한쪽에는, 원활한 미끄럼 이동을 실현하기 위한 표면 처리가 실시되어 있으면 된다. 물체(101)를 지지 부재(102) 상에서 직접 미끄럼 이동시키는 것이 가능한 경우는, 보유 지지 부재(106)는 필수적이지 않다. 마찬가지로, 지지 부재(102)의 제1 경사면(105) 및 베이스 부재(103)의 상면의 적어도 한쪽에도, 원활한 미끄럼 이동을 실현하기 위한 표면 처리가 실시되어 있으면 된다.Further, the
보유 지지 장치(100)는, 열부하가 부여되어 지지 부재(102)가 열팽창한 경우에도, 물체(101)의 위치 어긋남을 허용 범위 내에 수용하고, 그것에 의해 물체(101)의 수평 상태를 유지한다. 본 실시 형태에 있어서, 물체(101)에는, 유리나 세라믹스 등 저열팽창재가 사용되어, 물체(101)의 열팽창이 물체(101)의 위치 및 수평 상태의 필요 정밀도에 대해 매우 작은 것으로 한다. 보유 지지 부재(106)는, 물체(101)를 작은 범위로 보유 지지하는 것이 바람직하다. 그 때문에 보유 지지 부재(106)의 열팽창은, 물체(101)의 위치 및 수평 상태의 필요 정밀도에 대해 매우 작은 것으로 한다. 베이스 부재(103)도 또한, 열 용량이 크기 때문에 온도 상승이 적고, 베이스 부재(103)의 열팽창도, 물체(101)의 위치 및 수평 상태의 필요 정밀도에 대해 매우 작은 것으로 한다.The
도 2를 참조하여, 보유 지지 장치(100)에 열부하가 부여되어도 물체(101)의 위치 및 수평 상태가 유지되는 상태를 설명한다. 도 2의 (a)는 도 1의 (b)와 동일한 상태를 나타내고 있다. 물체(101) 및 보유 지지 장치(100)는 축 대칭인 형상을 갖고, 보유 지지도 축 대칭이기 때문에, 수평면 내의 형상의 변화도 축 대칭으로 발생된다. 보유 지지 장치(100)에 열부하가 부여된 경우, 지지 부재(102)는 수평 방향으로 열팽창하지만, 베이스 부재(103)의 열팽창은 매우 작기 때문에, 지지 부재(102)는, 베이스 부재(103)의 제1 경사면(105)을 따라 상방으로 변형 또는 이동한다. 그것에 수반하여, 열팽창이 매우 작은 물체(101)와 보유 지지 부재(106)는, 보유 지지 부재(106)와 물체(101)의 자중에 의해, 지지 부재(102)의 제2 경사면(104)을 따라, 지지 부재(102)가 제1 경사면(105)을 따라 상승된 양과 대략 동등량 분만큼 하강하도록 미끄럼 이동한다. 이렇게, 보유 지지 부재(106)(즉 물체(101))는, 지지 부재(102)가 열팽창에 의해 변형 또는 이동해도 그 높이를 일정하게 유지한다. 이에 따라, 열팽창에 의한 물체(101)의 위치 어긋남을 허용 범위 내에 수용하고, 그 결과로서 물체(101)의 수평 상태 어긋남을 허용 범위 내에 억제할 수 있다. 본 실시 형태와 같이, 지지 부재(102)의 열팽창이 물체(101)의 위치 및 수평 상태의 필요 정밀도에 영향을 주는 주요인인 경우, 제1 경사면(105)과 제2 경사면(104)은 동일한 경사 각도를 가지면 된다.Referring to Fig. 2, a state in which the position and horizontal state of the
물체(101)의 대형화에 수반하여 지지 부재(102)의 직경도 마찬가지로 대형화되지만, 중량이나 스페이스의 관계에서 중력 방향으로 두께가 취해지지 않는 경우가 있다. 특허문헌 1(일본 특허 제5506473호 공보)의 경우, 중력 방향의 팽창량과 수평 방향의 팽창량을 고려하여 경사면의 각도가 일의적으로 정해지기 때문에, 수평 방향의 팽창량에 대해 중력 방향의 팽창량이 매우 작아지는 경우는, 일의적으로 결정되는 경사면의 각도가 얕아져 버린다. 경사면의 각도가 얕아지면, 마찰 등에 의해 위치 어긋남, 나아가서는 수평 상태 어긋남이 발생될 가능성이 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 경사면(105)과 제2 경사면(104)의 경사 각도는 지지 부재(102)의 직경이나 두께로 일의적으로 결정될 일은 없기 때문에, 제1 경사면(105)과 제2 경사면(104)의 마찰 등을 고려한 임의의 경사 각도로 설정할 수 있다. 그 때문에, 수평 방향의 팽창량에 대해 중력 방향의 팽창량이 매우 작아지는 경우에도, 물체(101)의 위치 어긋남을 허용 범위 내에 억제할 수 있다.As the size of the
제1 경사면(105)과 제2 경사면(104)의 경사 각도는, 온도 변화에 관계 없이 일정하기 때문에, 보유 지지 장치(100)는, 환경 온도가 변화하는 경우에도, 물체(101)의 위치 및 수평 상태를 항상 일정하게 유지할 수 있다.Since the inclination angle of the first
제1 경사면(105)을 따르는 지지 부재(102)의 미끄럼 이동 및 제2 경사면(104)을 따르는 보유 지지 부재(106)의 미끄럼 이동을, 보다 확실하고 또한 원활하게 행하기 위한 구성예를, 도 3 및 도 4에 도시한다. 도 3 및 도 4는, 도 1의 (b)와 마찬가지의 상태를 나타내고 있다. 도 3에 있어서, 베이스 부재(103)의 제1 경사면(105)에는, 제1 경사면(105)의 경사 방향을 따라서 연장하는 제1 가이드부(31)가 배치되어 있다. 또한, 지지 부재(102)의, 제1 경사면(105)과 대향하는 면에는, 제1 가이드부(31)에 안내되어 미끄럼 이동하는 제1 미끄럼 이동 부재(32)가 마련되어 있다. 또한, 도 3의 예에서는, 지지 부재(102)의 제2 경사면(104)에는, 제2 경사면(104)의 경사 방향을 따라서 연장하는 제2 가이드부(33)가 배치되어 있다. 또한, 보유 지지 부재(106)의 제2 경사면(104)과 대향하는 면에는, 제2 가이드부(33)에 안내되어 미끄럼 이동하는 제2 미끄럼 이동 부재(34)가 마련되어 있다. 또한, 도 3의 예에서는, 제1 가이드부(31)와 제1 미끄럼 이동 부재(32)의 조와, 제2 가이드부(33)와 제2 미끄럼 이동 부재(34)의 조가 마련되어 있지만, 어느 조만이 마련되어 있어도 된다.A configuration example for more reliably and smoothly performing the sliding movement of the
물체(101)의 수평 상태는, 예를 들어 물체(101) 및 보유 지지 부재(106)의 자중, 제1 경사면(105)의 경사 각도, 제2 경사면(104)의 경사 각도, 제1 가이드부(31)의 미끄럼 이동성, 제2 가이드부(33)의 미끄럼 이동성으로 결정된다. 그 때문에, 제1 가이드부(31) 및 제2 가이드부(33)는, 마찰이 적고 직선 안내가 가능한 부재이면 된다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 가이드부(31) 및 제2 가이드부(33)에는 리니어 가이드를 사용할 수 있다.The horizontal state of the
또한, 가이드부와 미끄럼 이동 부재의 배치 관계는 반대여도 된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스 부재(103)의 제1 경사면(105)에 제1 미끄럼 이동 부재(32)가 마련되고, 지지 부재(102)의, 제1 경사면(105)과 대향하는 면에 제1 가이드부(31)가 배치되어도 된다. 도 4의 예에서는, 제1 가이드부(31) 및 제2 가이드부(33)는 V자 홈에 의해 구성되고, 제1 미끄럼 이동 부재(32) 및 제2 미끄럼 이동 부재(34)는 볼로 구성된다. 또는, 한쪽을 리니어 가이드, 다른 쪽을 V자 홈 등으로 구성해도 된다. 도 4에 도시되는 V자형 홈에 볼을 배치하는 구성은, V자형 홈이 볼을 2점으로 받기 때문에, 이 구성을 물체(101)의 3군데에서 행함으로써, 자유도를 과부족 없이 구속할 수 있고, 변형을 물체(101)에 전달하지 않는 보유 지지를 실현할 수 있다.In addition, the arrangement|positioning relationship of a guide part and a sliding member may be reversed. For example, as shown in FIG. 4 , the first sliding
전술한 바와 같이, 지지 부재(102)의 열팽창이 물체(101)의 위치 및 수평 상태의 필요 정밀도에 영향을 주는 주요인인 경우, 제1 경사면(105)과 제2 경사면(104)은 동일 경사 각도를 가지면 된다. 그러나, 보유 지지 부재(106)나 베이스 부재(103)의 열팽창이 물체(101)의 위치 어긋남 허용 범위에 대해 영향을 미치는 경우도 있을 수 있다. 그러한 경우에는, 보유 지지 부재(106)나 베이스 부재(103)의 열팽창을 고려하여, 제1 경사면(105)과 제2 경사면(104)에는 다른 경사 각도를 갖게 해도 된다.As described above, when the thermal expansion of the supporting
도 5를 사용하여 설명한다. 예를 들어, 장치에 열부하가 부여되면, 예를 들어 이하의 3개의 열팽창 작용에 의해, 물체(101)의 위치 어긋남 허용 범위에 대해 영향이 미친다고 하자. 도 5의 (a)는 그러한 영향이 미치지 않는 상태를 나타내고 있다.It is demonstrated using FIG. 5. For example, suppose that when a thermal load is applied to the device, the following three thermal expansion actions affect the permissible range of displacement of the
(1) 지지 부재(102)가 수평 방향 및 중력 방향(Z 방향)으로 열팽창한다.(1) The
(2) 베이스 부재(103)의 지지 부재(102)를 보유 지지하고 있는 부분에 열부하가 걸리고, 그 부분이 수평 방향과 중력 방향으로 열팽창한다.(2) A thermal load is applied to the portion of the
(3) 보유 지지 부재(106)가 중력 방향으로 열팽창한다.(3) The holding
도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 지지 부재(102)는, 베이스 부재(103)의 수평 방향의 열팽창과 지지 부재(102)의 수평 방향의 열팽창만큼, 베이스 부재(103)의 제1 경사면(105)을 따라 상방으로 변형되기 때문에, 반중력 방향으로 위치 어긋남한다. 그 외에도, 베이스 부재(103)의 중력 방향의 열팽창과, 지지 부재(102)의 중력 방향의 열팽창과, 보유 지지 부재(106)의 중력 방향의 열팽창만큼, 물체(101)는 반중력 방향으로 위치가 어긋날 수 있다. 물체(101)는, 지지 부재(102)가 베이스 부재(103)의 제1 경사면(105)을 따라 상방으로 변형되어 위치가 어긋난 만큼과, 베이스 부재(103), 지지 부재(102), 보유 지지 부재(106) 각각이 중력 방향으로 열팽창하여 위치가 어긋난 만큼, 중력 방향으로 하강할 필요가 있다. 그 때문에, 제2 경사면(104)의 경사 각도는, 베이스 부재(103)의 수평 방향으로 열팽창한 만큼과, 베이스 부재(103), 지지 부재(102), 보유 지지 부재(106) 각각이 중력 방향으로 열팽창하여 위치가 어긋난 만큼을 고려한 각도만큼 제1 경사면(105)보다도 급하게 되어 있다.As shown in (b) of FIG. 5 , the
이와 같이, 제1 경사면(105)과 제2 경사면(104)에는 다른 경사 각도를 갖게 할 수도 있다. 이 때, 제1 경사면(105)과 제2 경사면(104)의 각도 차는, 보유 지지 부재(106), 지지 부재(102) 및 베이스 부재(103) 각각의 열팽창량에 기초하여 설정될 수 있다. 이에 의해, 물체(101)는, 베이스 부재(103), 지지 부재(102), 보유 지지 부재(106) 각각의 열팽창에 의한 위치 어긋남을 허용 범위 내에 억제할 수 있고, 그 결과, 물체(101)의 수평 상태를 유지할 수 있다.In this way, the first
<제2 실시 형태><Second Embodiment>
다음에, 전술한 보유 지지 장치를 이용한 광학 장치의 실시 형태를 설명한다. 이 실시 형태에서의 광학 장치는, 광학 소자와, 전술한 보유 지지 장치를 갖고, 보유 지지 장치는, 전술한 보유 지지 대상물인 물체로서 광학 소자를 보유 지지하는 것이다.Next, an embodiment of an optical device using the holding device described above will be described. The optical device in this embodiment has an optical element and the holding device described above, and the holding device holds the optical element as an object that is the object to be held.
도 6은, 본 실시 형태에서의 광학 장치의 일례인 광원 장치(400)의 구성을 도시하는 도면이다. 광원 장치(400)는, 광원(407)과, 광원(407)으로부터의 광을 소정 방향으로 반사시키는 광학 소자로서의 리플렉터를 갖는다. 본 실시 형태에 있어서, 광원(407)은, 예를 들어 수은 램프나 할로겐 램프일 수 있다. 또한, 리플렉터는, 타원 미러(401a)와 구면 미러(401b)를 포함할 수 있다.6 is a diagram showing the configuration of a
구면 미러(40lb)는, 광원(407)의 전극간에 있는 휘점이 반사 구면의 중심이 되도록 배치된다. 구면 미러(40lb)는, 광원(407)으로부터의 광을 반사시켜서 광원의 휘점으로 일단 되돌려, 그대로 음측 전극(409a)과 양측 전극(409b) 사이를 통과시켜, 타원 미러(401a)로 유도한다. 타원 미러(401a)는, 광원(407)의 음측 전극(409a)과 양측 전극(409b) 사이에 있는 휘점이 반사 타원면의 제1 초점이 되도록 배치된다. 타원 미러(401a)는, 광원(407)으로부터의 광과 구면 미러(40lb)로부터 반사된 광을 제2 촛점에 집광시킨다.The
이들 타원 미러(401a) 및 구면 미러(40lb)는 각각 도시된 바와 같이, 보유 지지 장치(100)에 의해 보유 지지된다. 또한, 타원 미러(401a)를 보유 지지하는 보유 지지 장치(100)는, 구동 기구(408) 상에 설치되어 있다. 구동 기구(408)는, 보유 지지 장치(100)를 통하여 타원 미러(401)를 중력 방향으로 이동시키고, 그것에 의해 제2 촛점에서의 광의 집광 정도를 변화시킬 수 있다.These
보유 지지 장치(100)가 구면 미러(40lb)를 보유 지지함으로써, 광원(407)에 의해 열부하가 부여되었다고 해도, 구면 미러(40lb)의 위치 어긋남을 허용 범위 내에 억제할 수 있다. 이에 의해, 반사된 광을 음측 전극(409a)과 양측 전극(409b)에 닿지 않고 통과시킬 수 있다.By holding the spherical mirror 40lb in the
또한, 보유 지지 장치(100)가 타원 미러(401a)를 보유 지지함으로써, 광원(407)에 의해 열부하가 부여되었다고 해도, 타원 미러(401a)의 위치 어긋남을 허용 범위 내에 억제할 수 있다. 이에 의해, 광원(407)으로부터의 광과 구면 미러(40lb)로부터 반사된 광을, 정밀도 양호하게 제2 촛점에 집광시킬 수 있다.In addition, since the holding
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되지 않고, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation|transformation and change are possible within the scope of the summary.
100: 보유 지지 장치
101: 물체
102: 지지 부재
103: 베이스 부재
106: 보유 지지 부재
110: 구조체100: holding device
101: object
102: support member
103: base member
106: holding member
110: structure
Claims (10)
상기 물체를 둘러싸는 구조체와,
상기 물체를 보유 지지하는 보유 지지 부재와,
상기 구조체의 내벽에 마련된 베이스 부재와,
상기 베이스 부재의 상부에 탑재되어서, 상기 보유 지지 부재를 지지하는 지지 부재를 갖고,
상기 베이스 부재의 상기 지지 부재를 지지하는 면에는, 상기 물체에 대해 수평 방향의 외측을 향하여 높이가 높아지는 제1 경사면이 형성되어 있고,
상기 지지 부재의 상기 보유 지지 부재를 지지하는 면에는, 상기 지지 부재가 상기 제1 경사면에 탑재된 상태에 있어서 상기 물체에 대해 수평 방향의 외측을 향하여 높이가 높아지는 제2 경사면이 형성되어 있고,
상기 지지 부재는 상기 제1 경사면을 따라 미끄럼 이동 가능하고, 상기 보유 지지 부재는 상기 제2 경사면을 따라 미끄럼 이동 가능하고,
상기 지지 부재 및 상기 보유 지지 부재의 미끄럼 이동에 의해 상기 물체의 위치 어긋남을 허용 범위 내로 유지하는 것을 특징으로 하는, 보유 지지 장치.A holding device for holding and holding an object,
A structure surrounding the object;
a holding member for holding and holding the object;
A base member provided on an inner wall of the structure;
a support member mounted on top of the base member and supporting the holding member;
A first inclined surface is formed on a surface of the base member supporting the support member to increase in height toward the outside in a horizontal direction with respect to the object,
A second inclined surface is formed on a surface of the supporting member supporting the holding member, the height of which increases toward the outside in a horizontal direction with respect to the object in a state in which the supporting member is mounted on the first inclined surface,
the support member is slidable along the first inclined surface and the holding member is slidable along the second inclined surface;
A holding device characterized in that a positional displacement of the object is kept within an allowable range by the sliding movement of the supporting member and the holding member.
상기 지지 부재가 상기 제1 경사면을 따라 미끄럼 이동함에 수반하여, 상기 보유 지지 부재는, 해당 보유 지지 부재와 상기 물체의 자중에 의해 상기 제2 경사면을 따라 미끄럼 이동함으로써 상기 물체의 높이를 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는, 보유 지지 장치.According to claim 1,
As the support member slides along the first inclined surface, the holding member slides along the second inclined surface by the weight of the holding member and the object to keep the height of the object constant. A holding device characterized by doing.
상기 지지 부재는 열팽창에 의한 변형에 의해 상기 제1 경사면을 따라 미끄럼 이동하는 것을 특징으로 하는, 보유 지지 장치.According to claim 2,
The holding device characterized in that the supporting member slides along the first inclined surface by deformation due to thermal expansion.
상기 보유 지지 부재는 상기 물체를 복수의 개소에서 보유 지지하는 복수의 보유 지지 부재를 포함하고,
상기 베이스 부재는, 상기 지지 부재를 통해 상기 복수의 보유 지지 부재를 지지하는 복수의 베이스 부재를 포함하고,
상기 지지 부재는, 상기 물체를 둘러싸는 환형 부재인 것을 특징으로 하는, 보유 지지 장치.According to claim 1,
the holding member includes a plurality of holding members holding the object at a plurality of locations;
The base member includes a plurality of base members that support the plurality of holding members via the supporting member,
The holding device characterized in that the holding member is an annular member surrounding the object.
상기 베이스 부재의 상기 제1 경사면에 마련되고, 해당 제1 경사면의 경사 방향을 따라서 연장하는 제1 가이드부와,
상기 지지 부재의 상기 제1 경사면과 대향하는 면에 마련되고, 상기 제1 가이드부에 안내되어 미끄럼 이동하는 제1 미끄럼 이동 부재를 더 갖는 것을 특징으로 하는, 보유 지지 장치.According to claim 1,
A first guide part provided on the first inclined surface of the base member and extending along the inclined direction of the first inclined surface;
The holding device characterized by further comprising a first sliding member provided on a surface of the supporting member facing the first inclined surface and sliding while being guided by the first guide portion.
상기 지지 부재의 상기 제2 경사면에 마련되고, 해당 제2 경사면의 경사 방향을 따라서 연장하는 제2 가이드부와,
상기 보유 지지 부재의 상기 제2 경사면과 대향하는 면에 마련되고, 상기 제2 가이드부에 안내되어 미끄럼 이동하는 제2 미끄럼 이동 부재를 더 갖는 것을 특징으로 하는, 보유 지지 장치.According to claim 1,
a second guide part provided on the second inclined surface of the support member and extending along the inclined direction of the second inclined surface;
The holding device characterized by further comprising a second sliding member provided on a surface of the holding member facing the second inclined surface and sliding while being guided by the second guide portion.
상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면은 동일한 경사 각도를 갖는 것을 특징으로 하는, 보유 지지 장치.According to claim 1,
The holding device according to claim 1, wherein the first inclined surface and the second inclined surface have the same inclined angle.
상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면은 다른 경사 각도를 갖고, 상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면의 각도 차는, 상기 보유 지지 부재, 상기 지지 부재 및 상기 베이스 부재 각각의 열팽창량에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는, 보유 지지 장치.According to claim 1,
The first inclined surface and the second inclined surface have different inclination angles, and an angle difference between the first inclined surface and the second inclined surface is set based on the amount of thermal expansion of each of the holding member, the supporting member, and the base member. Characterized in that, the holding device.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 보유 지지 장치를 갖고,
상기 보유 지지 장치는, 상기 물체로서 상기 광학 소자를 보유 지지하는 것을 특징으로 하는, 광학 장치.an optical element;
A holding device according to any one of claims 1 to 8,
The optical device characterized in that the holding device holds the optical element as the object.
상기 광학 장치는, 광원과, 상기 광원으로부터의 광을 소정 방향으로 반사시키는 리플렉터를 갖는 광원 장치이며,
상기 보유 지지 장치는, 상기 광학 소자로서 상기 리플렉터를 보유 지지하는 것을 특징으로 하는, 광학 장치.According to claim 9,
The optical device is a light source device having a light source and a reflector for reflecting light from the light source in a predetermined direction;
The optical device characterized in that the holding device holds the reflector as the optical element.
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