CN110412704B - 光学装置、曝光装置、光学装置制造方法和物品制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学装置、曝光装置、光学装置制造方法和物品制造方法。一种光学装置包括光学部件、被配置为支撑光学部件的支撑机构、操纵机构,该操纵机构被配置为在接触光学部件的同时操纵光学部件,使得光学部件的状态改变。通过操纵机构将光学部件从光学部件由支撑机构支撑的第一状态改变为光学部件由操纵机构支撑的第二状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学装置、曝光装置、光学装置的制造方法和物品的制造方法。
背景技术
在通过保持机构保持诸如透镜或镜子的光学部件的光学装置中,光学部件可以由于其自身重量等而在应力下变形。例如,日本专利公开第2001-242364号描述了在透镜和透镜安装部分在多个点处彼此接触的布置中,存在透镜变形和光学特性劣化的可能性。
光学部件由于其自身重量而变形是不可避免的,但是可以在考虑光学部件的变形的同时调整包括光学部件的光学装置的光学特性。然而,当在装运之前调整光学装置并在装运之后再次调整光学装置时,如果在装运之前和装运之后光学部件的变形状态不同,则装运之前调整的重要性降低,并且在装运之后会需要长时间进行再次调整。
发明内容
本发明提供一种有利于缩短再次调整光学装置所需的时间的技术。
本发明的第一方面提供了一种光学装置,包括光学部件和被配置为支撑光学部件的支撑机构,所述光学装置包含:操纵机构,被配置为在接触光学部件的同时操纵光学部件,使得光学部件的状态改变,其中,通过操纵机构将光学部件从光学部件由支撑机构支撑的第一状态改变为光学部件由操纵机构支撑的第二状态。
本发明的第二方面提供了一种光学装置,包括光学部件和被配置为支撑光学部件的支撑机构,所述光学装置包含:操纵机构,被配置为在接触光学部件的同时操纵光学部件,使得光学部件的状态改变,其中,操纵机构包括被配置为驱动光学部件的驱动机构,并且光学部件由驱动机构驱动,使得光学部件从光学部件由支撑机构支撑的第一状态改变为光学部件由操纵机构支撑的第二状态。
本发明的第三方面提供了一种光学装置,包括光学部件和被配置为支撑光学部件的支撑机构,所述光学装置包含:操纵机构,被配置为在接触光学部件的同时操纵光学部件,使得光学部件的状态改变;以及传感器,被配置为测量光学部件的位移或形状,其中,通过操纵机构将光学部件从光学部件由支撑机构支撑的第一状态改变为光学部件由操纵机构支撑的第二状态,并且基于传感器的测量结果,通过操纵机构操纵光学部件。
本发明的第四方面提供了一种曝光装置,其被配置为使用在本发明的第一、第二和第三方面之一中限定的光学装置来曝光基板。
本发明的第五方面提供了一种制造光学装置的方法,该光学装置包括光学部件、被配置为支撑光学部件的支撑机构以及被配置为操纵光学部件使得光学部件的状态改变的操纵机构,所述方法包括:将光学部件的状态设置为光学部件由支撑机构支撑的状态;在所述设置之后,将光学部件的状态改变为光学部件由操纵机构支撑的状态;在所述改变之后,将光学部件的状态改变为光学部件由支撑机构支撑的状态;在将光学部件的状态改变为光学部件由支撑机构支撑的状态之后,调整光学装置的光学特性;在所述调整之后,运输光学装置;在所述运输之后,将光学部件的状态设置为光学部件由支撑机构支撑的状态;当在所述运输之后将光学部件的状态设置为光学部件由支撑机构支撑的状态之后,将光学装置的状态改变为光学部件由操纵机构支撑的状态;以及在将光学装置的状态改变为光学部件由操纵机构支撑的状态之后,将光学装置的状态改变为光学部件由支撑机构支撑的状态。
本发明的第六方面提供一种制造物品的方法,所述方法包括:通过使用在本发明的第四方面中限定的曝光装置对施加有光敏剂的基板进行曝光;通过对光敏剂进行显影来形成图案;以及使用该图案处理基板,其中,所述物品是从基板制造的。
根据下面参照附图对示例性实施例的描述,本发明的其他特征将变得清晰。
附图说明
图1是示意性地示出作为根据本发明实施例的光学装置的曝光装置的布置的图;
图2是示意性地示出根据本发明实施例的光学装置的布置的图;
图3是示出应力减少操作的图;
图4A和图4B是示意性地示出本发明的示例的图;
图5是用于解释根据操纵机构对光学部件的操纵而发生的光学部件的变形的图;
图6是示出使约束部件(一类支撑机构)与光学部件接触的过程的图;
图7是示意性地示出本发明的另一示例的图;
图8是示意性地示出根据本发明另一实施例的光学装置的布置的图;
图9是示意性地示出根据本发明又一实施例的光学装置的布置的图;
图10是用于解释问题的图;
图11是用于解释问题的图;以及
图12是用于解释问题的图。
具体实施方式
现在将参照附图通过其示例性实施例描述本发明。
首先,将参照图10、图11和图12描述问题。注意,图10、图11和图12中所示的光学装置200仅是用于解释问题的参考示例,并未示出已知的光学装置。光学装置200可包括光学部件1、用于支撑光学部件1的支撑机构2和3以及用于封闭光学部件1的腔室30(封闭构件)。在光学部件1与支撑机构2和3之间产生摩擦力。摩擦力的大小和方向可以根据在支撑机构2和3上安装光学部件1的过程(顺序)以及在支撑机构2和3上安装光学部件1时光学部件1的移动量而改变。光学装置200的组装操作可以包括,例如,通过人力或升降架提起光学部件1并将其降低到支撑机构2和3上的操作。图10示意性地示出了用升降架54提起光学部件1并将其降低到支撑机构2和3上的操作。在图10所示的示例中,光学部件1在其向左侧(支撑机构2侧)移动的状态下降低到支撑机构2和3上。因此,光学部件1首先与支撑机构2和3中的左支撑机构2接触。即使意欲升降架54的位置与目标位置完全对准,升降架54的位置也总是在微米级上偏离目标位置。因此,每次光学部件1降低到支撑机构2和3上时,作用在降低到支撑机构2和3上并由支撑机构2和3支撑的光学部件1上的摩擦力都可以改变。
在光学部件1降低到支撑机构2和3上并由支撑机构2和3支撑之后,可以检查和调整光学装置200的光学性能以满足规范。此后,可以准备(例如,包装和固定)光学装置200以供运输并运输(装运)。可以在其全部或部分被拆卸的状态下进行光学装置200的运输。图11示意性地示出了运输时的光学装置200。在运输时,光学部件1可以用固定部件55和56固定。通过用固定部件55和56固定光学部件1,可以防止在运输时光学部件1的损坏。然而,通过用固定部件55和56固定光学部件1,力被施加到光学部件1,使得光学部件1可以变形。另外,在运输期间光学装置200被施加冲击,使得光学部件1可变形。此外,在运输时,由于光学装置200的温度可以改变,光学部件1可以由于光学部件1与支撑机构2和3之间的热膨胀的差异而变形。此外,如图12中示意性所示,当光学装置200在用于运输的装载、卸载等时由升降架提起时,腔室30可以由于其自身重量而变形,其中提起钩57和58作为支撑点。
由于上述原因,在准备运输(包装和固定)、装载、运输、卸载等时,在光学部件1中可能发生各种变形。因此,光学装置200或光学部件1的状态(光学部件1的变形状态)在装运之前的调整时间和装运之后的装运目的地的安装时间之间可能大不相同。此外,当光学装置200在其全部或部分被拆卸的状态下被运输时,光学装置200可以在运输目的地或安装目的地处组装。即使进行这样的拆卸和组装,光学装置200或光学部件1的状态(光学部件1的变形状态)在装运之前的调整时间和装运之后的装运目的地的安装时间之间也可能大不相同。
因此,可以在装运目的地处再次调整光学装置200的光学特性。该调整可以包括调整光学部件1的位置。此外,在包括调整光学元件的光学装置200中,可以通过处理调整光学元件来进行调整。在装运源的工厂处理调整光学元件、将其运输到装运目的地并将其结合到光学装置200中需要适当的时间或天数。
如上所述,在参考示例中,光学装置200的光学特性可能在装运之前的调整完成时间与装运目的地的安装时间之间大不相同,并且可能需要长时间来在装运目的地处再次调整光学装置200的光学特性。考虑到这些问题,提出以下实施例。
图1示意性地示出了作为根据本发明实施例的光学装置100的曝光装置的布置。光学装置100可以被配置为将原件(中间掩膜(reticle))M的图案投影并转印到施加在基板S上的光敏剂(光致抗蚀剂)上。注意,光学装置100可以被配置为除曝光装置之外的光学装置,例如望远镜、处理装置等。
光学装置100可包括照明光学系统110、原件驱动机构120、投影光学系统130和基板驱动机构140。照明光学系统110被配置为照射原件M。照明光学系统110可以包括光源111和用于利用来自光源111的光照射原件M的一个或多个光学部件112。原件驱动机构120被配置为保持和驱动原件M。
投影光学系统130被配置为将由照明光学系统110照射的原件M的图案投影到基板S上。投影光学系统130可包括光学部件131、132和133。光学部件131可以包括两个反射表面,用于弯曲光路。光学部件132可以是凹面镜。光学部件133可以是凸面镜。构成投影光学系统130的多个光学部件中的全部或一些可以是折射光学部件。投影光学系统130可包括布置在原件驱动机构120和光学部件131之间的光学部件134和/或布置在光学部件131和基板驱动机构140之间的光学部件135。光学部件134和135可以是折射光学部件。光学部件134和135可以包括用于调整投影光学系统130的光学特性的调整光学部件。
图2示意性地示出了根据本发明实施例的光学装置100的布置。图2所示的光学装置100可以构成例如图1所示的光学装置100的全部或一部分。光学装置100可以包括光学部件1、支撑光学部件的支撑机构2和3以及操纵机构6和7,操纵机构6和7在接触光学部件1的同时操纵光学部件1,以改变光学部件1的状态。操纵机构6和7可以被配置为能够操纵光学部件1,以减少光学部件1中的应力。光学装置100可以包括用于封闭光学部件1的腔室30(封闭构件)。操纵机构6和7可以被配置为能够改变布置在腔室30中的光学部件1的状态。
可以存在一个或多个支撑机构2和3。可以存在一个或多个操纵机构6和7。光学部件1的状态可以包括光学部件1由支撑机构2和3支撑的第一状态,以及光学部件1由操纵机构6和7支撑的第二状态。在第一状态下,光学部件1只能由支撑机构2和3支撑。第二状态可以包括光学部件1由多个支撑机构2和3中的至少一个以及操纵机构6和7中的至少一个支撑的第三状态。第二状态还可以包括光学部件1由多个操纵机构6和7中的至少一个支撑而不由支撑机构2和3支撑的第四状态。
操纵机构6可包括用于驱动光学部件1的驱动机构(致动器)。该驱动机构可被配置为驱动用于支撑光学部件1的支撑部分4。操纵机构7可包括用于驱动光学部件1的驱动机构(致动器)。该驱动机构可以被配置为驱动用于支撑光学部件1的支撑部分5。
图3示出了在装运之前和装运之后光学装置100的组装过程(或调整过程)。这里,装运之前光学装置100的组装过程(或调整过程)和装运之后光学装置100的组装过程(或调整过程)可以是相同的。在步骤S8中,光学部件1由支撑机构2和3支撑。在步骤S8中,光学部件1通过例如人力或诸如升降架的外部设备降低到支撑机构2和3上,使得光学部件1可以由支撑机构2和3支撑。如在问题的描述中所描述的,每次将光学部件1降低到支撑机构2和3上时,在被降低到支撑机构2和3上并由支撑机构2和3支撑之后立即作用在光学部件1上的摩擦力都可以改变。
因此,在光学部件1通过人力或诸如升降架的外部设备降低到支撑机构2和3上并由支撑机构2和3支撑的第一状态之后,光学部件1的状态可以被改变为光学部件1由操纵机构6和7支撑的第二状态,并然后返回到第一状态。可以根据预定规范每次以相同的方式进行将光学部件1的状态从第一状态改变为第二状态并然后将其返回到第一状态的操作。该规范可以包括光学部件1的状态的多次改变。此外,规范可以包括多次改变的执行顺序的指定(操纵机构6和7的驱动过程)以及由操纵机构6和7所致的光学部件1的移动量的指定。在装运之前的光学装置100的组装过程(或调整过程)中和在装运之后的光学装置100的组装过程(或调整过程)中,光学部件1的状态可以从第一状态改变为第二状态,并然后根据同一规范返回到第一状态。这里,将光学部件1的状态从第一状态改变为第二状态并然后将其返回到第一状态的操作被称为应力减少操作。
通过在装运之前和装运之后根据同一规范执行应力减少操作,可以减小装运之前的光学装置100的状态(光学部件1中的应力)与装运之后的光学装置100的状态(光学部件1中的应力)之间的差异。因此,在光学装置100的装运之前,操纵机构6和7根据调整之前的规范改变光学部件1的状态,并且在光学装置100的装运之后的调整之前,操纵机构6和7根据调整之前的规范改变光学部件1的状态。这里,第二状态可以包括第三状态,在第三状态下光学部件1由多个支撑机构2和3中的至少一个以及多个操纵机构6和7中的至少一个支撑。第二状态还可以包括第四状态,在第四状态下光学部件1由多个操纵机构6和7中的至少一个支撑但不由支撑机构2和3支撑。操纵机构6和7可以按照第一状态、第三状态、第四状态、第三状态和第一状态的顺序改变光学部件1的状态。
图3示出了操纵机构6和7按照第一状态、第三状态、第四状态、第三状态和第一状态的顺序改变光学部件1的状态的示例。步骤S8对应于第一状态,步骤S9对应于第三状态,步骤S10对应于第四状态,步骤S11对应于第三状态,并且步骤S12对应于第一状态。在步骤S8中,光学部件1由支撑机构2和3支撑,但不由操纵机构6和7支撑。在步骤S9中,光学部件1由支撑机构2和3中的支撑机构3以及操纵机构6和7中的操纵机构6支撑。在步骤S10中,光学部件1由操纵机构6和7支撑,但不由支撑机构2和3支撑。在步骤S11中,光学部件1由支撑机构2和3中的支撑机构2以及操纵机构6和7中的操纵机构7支撑。在步骤S12中,光学部件1由支撑机构2和3支撑,但不由操纵机构6和7支撑。
在根据图3所示的规范进行装运之前的光学装置100的组装过程之后,可以进行装运之前的检查和装运之前的调整。在装运之前的检查中,检查光学装置100的光学特性(例如,各种像差)。作为装运之前检查的结果,如果光学装置100的光学特性满足标准,则可以在装运(运输)操作之后将光学装置100装运(运输)到装运目的地。作为装运之前检查的结果,如果光学装置100的光学特性不符合标准,则可以进行装运之前的调整。在装运之前的调整中,调整光学装置100的光学特性(例如,各种像差)。装运之前的调整可以包括例如调整光学部件1的位置或姿势(倾斜度)。可以进行装运之前的调整,使得光学装置100的光学特性满足标准。当光学装置100包括调整光学部件时,装运之前的调整可以包括处理调整光学部件。例如,当要调整如图1所示的光学装置100时,装运之前的调整可以包括处理光学部件134和135中的至少一个作为调整光学部件。
当装运之前的调整完成时,准备(例如,包装和固定)光学装置100以供运输,并然后运输(装运)。也就是说,光学装置100经历包装、固定、运输、提起等。由此,光学部件1变形,并且光学装置100的光学特性偏离完成装运之前的调整时的光学特性。
然而,在该实施例中,在光学装置100被运输到装运目的地之后,以与装运之前光学装置100的组装过程相同的方式根据图3所示的规范进行装运之后的光学装置100的组装过程。因此,光学装置100的状态返回到与紧接在装运之前的应力减少操作之后的状态或紧接在装运之前的调整之后的状态几乎相同的状态。例如,当要调整图1所示的光学装置100并且将光学部件134和135中的至少一个作为调整光学部件处理时,通过将调整光学部件并入光学装置100中,光学装置100可以表现出符合标准的光学特性。因此,不需要在装运之后处理调整光学部件。
参照图4A、图4B、图5和图6,下面将描述其中实现图1所示的光学装置100的示例。图4A和图4B示意性地示出了根据本发明实施例的光学装置100的一部分的布置。光学装置100包括与图1所示的光学装置100的光学部件132对应的光学部件1。光学部件1是凹面镜。光学部件1由低热膨胀玻璃制成,直径为1500毫米,且质量为1300千克。支撑机构2和3由钢制成。支撑机构2和3分别包括在与光学部件1的接触表面上的弹性体13和14。作为弹性体13和14,优选PTFE或聚酰胺。PTFE的优点在于摩擦系数小,聚酰胺在可加工性方面优异。通过附接弹性体13和14,弹性体13和14弹性变形,使得光学部件1与支撑机构2和3之间的接触面积增加。因此,可以减小光学部件1上的应力集中并防止光学部件1的破损。
与支撑机构2和3一样,操纵机构6和7的支撑部分4和5由钢制成,并且弹性体15和16附接到与光学部件1的接触表面。操纵机构6和7可包括连杆机构17和18或线性运动机构作为驱动机构。连杆机构17和18的优点在于结构简单,并且线性运动机构的优点在于它们不会在操纵机构6和7与光学部件1的接触表面上导致滑动。操纵机构6和7的每个驱动机构可包括致动器。致动器例如是步进马达或气缸。步进马达的优点在于速度控制容易,气缸的优点在于它不产生热量。
将描述图4A和图4B中所示的示例中的装运之前的组装。光学部件1是凹面镜,并且由两个支撑机构2和3从下方支撑。光学部件1的位置由于其自身重量而在X方向和Z方向上受到约束。由于光学部件1与支撑机构2和3之间的摩擦力,光学部件1进一步在ωY方向(绕Y轴旋转)上受到约束。此外,相对于Y方向的约束部件19、20和21被设置在光学部件1的外边缘部分上的三个位置处。由于光学部件1在相对于Y方向的三个位置处受到约束,因此它也在ωX方向(绕X轴旋转)和ωZ方向(绕Z轴旋转)上受到约束。
接下来,将描述与装运之前的组装相关联的应力减少操作。在图3所示的过程中进行应力减少操作。首先,在步骤S9中,光学部件1由操纵机构6驱动,使得光学部件1与支撑机构2的支撑表面分离0.1毫米。接下来,在步骤S10中,光学部件1由操纵机构7驱动,使得光学部件1与支撑机构3的支撑表面分离0.1mm。可以使光学部件1与支撑机构2的支撑表面分离的量和光学部件1与支撑机构3的支撑表面分离的量相等。该量可以是,例如,在0mm(不包括)至10mm(不包括)的范围内。在步骤S10中,光学部件1与支撑机构2和3的支撑表面完全分离。接下来,在步骤S11中,操纵机构6的支撑部分4通过操纵机构6降低,使得光学部件1与支撑机构2的支撑表面接触。在步骤S12中,操纵机构7的支撑部分5被操纵机构7降低,使得光学部件1与支撑机构3的支撑表面接触。
然后,将光学装置100运输到装运目的地并组装。与该组装相关联的应力减少操作也根据与上述应力减少操作相同的规范(图3)进行,所述应力减少操作与装运之前的组装相关联。这里,根据同一规范进行装运之前的应力减少操作和装运之后的应力减少操作就足够了,只要满足该条件,就可以改变所述规范。
操纵机构6和7可以不包括驱动机构(致动器)。在这种情况下,操纵机构6和7的支撑部分4和5可以手动地升降。例如,可以设置用于提起和降低支撑部分4和5的螺栓,并且可以通过手动旋转螺栓来提起和降低支撑部分4和5。这里,“手动”可以包括使用工具进行的操作。在这样的操作中,可以通过在支撑部分4和5与光学部件1之间插入具有预定厚度(例如,0.1mm)的间隔物来管理光学部件1与支撑部分4和5分离的量。当驱动机构(致动器)并入操纵机构6和7中时,可以通过根据上述规范的驱动程序来控制驱动机构。通过驱动程序控制操纵机构6和7的驱动机构(致动器)可以消除操作错误。例如,当手动地进行操作时,操作者可能需要进入光学装置100的内部。在这种情况下,可能需要移除大量部件以确保工作空间。另外,操作者的体温可能加热光学装置100并改变光学性能。因此,在操作后可能需要等待直到温度恢复到其原始值。这些缺点可以通过在操纵机构6和7中设置驱动机构(致动器)来解决。
参照图5,将描述根据操纵机构6和7对光学部件1的操纵引起的光学部件1的变形。注意,在图5中,强调了光学部件1的变形。在步骤S51中,示出了光学部件1由操纵机构6和7支撑而不由支撑机构2和3支撑的状态。在步骤S52中,示出了操作左操纵机构6使得光学部件1与左支撑机构2接触的状态。此时,光学部件1以右操纵机构7为旋转中心绕接触部分旋转并与左支撑机构2接触,使得光学部件1的中心从位置22移动到位置23。即,光学部件1在其中心向左侧偏离支撑机构2和3的对称轴的状态下与左支撑机构2的支撑表面接触。在光学部件1和左支撑机构2之间产生反作用力25,导致产生摩擦力。因此,在光学部件1中,与左支撑机构2的支撑表面接触的部分的附近弹性变形。
在步骤S53中,示出了操作右操纵机构7使得光学部件1也与右支撑机构3接触的状态。在光学部件1和右支撑机构3之间产生反作用力26,导致产生摩擦力。因此,在光学部件1中,与右支撑机构3的支撑表面接触的部分的附近弹性变形。另外,光学部件1的中心从位置23移动到位置24。此时,由于在左弹性变形的影响保持的同时光学部件1与右支撑机构3的支撑表面接触,右弹性变形变成与左弹性变形不同。也就是说,光学部件1在左侧和右侧具有不对称变形。根据该模拟,当在如图5所示的驱动过程中光学部件1由支撑机构2和3支撑时,与光学部件1由支撑机构2和3支撑,以便同时完全与支撑机构2和3接触的情况相比,出现12.0nm的最大差异。
当光学部件1和支撑机构2和3是完美的刚性体并且它们中的每一个具有零摩擦系数时,它们与操纵机构6和7的驱动顺序无关,并且光学部件1的不对称变形不会发生。然而,在实践中,光学部件1和支撑机构2、3是弹性体,并且它们中的每一个都具有非零摩擦系数,从而发生光学部件1的不对称变形。因此,希望操作操纵机构6和7,使得光学部件1尽可能地同时与支撑机构2和3接触。
图6示出了使约束部件19、20和21(一类支撑机构)与光学部件1接触的过程。在光学部件1与约束部件19、20和21之间也产生摩擦力,通过在光学部件1中产生应力,其可以使光学部件1变形,因此,为了减小光学部件1的变形,希望减小光学部件1与约束部件19、20和21之间的摩擦力,从而减小光学部件1中的应力。这种操作也是应力减少操作。
类似于用于通过支撑机构2和3减小应力的应力减少操作,用于通过约束部件19、20和21减小应力的应力减少操作也可以在装运之前和装运之后根据同一规范进行。也就是说,装运之前的应力减少操作和装运之后的应力减少操作都可以根据图6所示的规范进行。当然,只要装运之前的应力减少操作和装运之后的应力减少操作根据同一规范进行,它们就可以根据与图6中所示的规范不同的规范来进行。
这里,将描述图6中所示的规范。按照步骤S27、S28、S29、S30、S31、S32和S33的顺序进行应力减少操作。在步骤S27、S28和S29中,光学部件1的状态从约束部件20支撑光学部件1的支撑状态改变为约束部件20不支撑光学部件1的非支撑状态,然后到支撑部件20支撑光学部件1的支撑状态。接下来,在步骤S29、S30和S31中,光学部件1的状态从约束部件21支撑光学部件1的支撑状态改变为约束部件21不支撑光学部件1的非支撑状态,然后到约束部件21支撑光学部件1的支撑状态。在步骤S31、S32和S33中,光学部件1的状态从约束部件19支撑光学部件1的支撑状态改变为约束部件19不支撑光学部件1的非支撑状态,然后到约束部件19支撑光学部件1的支撑状态。
参照图7,下面将描述实施图1中所示的光学装置100的另一示例。图7示意性地示出了根据本发明实施例的光学装置100的一部分的布置。光学装置100包括与图1所示的光学装置100的光学部件134或135相对应的光学部件34。光学部件34是折射光学部件(透镜)。光学部件34由合成石英制成,Y方向的尺寸为450mm,X方向的尺寸为900mm,Z方向的尺寸(厚度)为30mm,且质量为25kg。光学装置100包括作为支撑机构的支撑部分35、36和37以及作为操纵机构的致动器38、39和40。支撑部分35、36和37中的每一个由POM制成并具有半球形状。致动器38、39和40优选为步进马达或气缸。步进马达的优点在于速度控制容易,气缸的优点在于它不产生热量。致动器38、39和40中的每一个可以在与光学部件34的接触表面上具有树脂构件,以防止光学部件34的破损。
图7示出了在装运之前和装运之后光学装置100的应力减少操作。这里,装运之前的光学装置100的应力减少操作和装运之后的光学装置100的应力减少操作可以是相同的。
光学部件34由三个支撑部分35、36和37从下方支撑,使得其厚度方向与Z方向一致。光学部件34由于其自身重量而在Z方向上受到约束。另外,由于光学部件34在三个位置处由支撑部分35、36和37支撑,因此光学部件34也在ωX方向和ωY方向上受到约束。按照步骤S41、S42、S43、S44、S45、S46和S47的顺序进行应力减少操作。在步骤S42中,操作左致动器38以将光学部件34与左支撑部分35分离0.1mm。接下来,在步骤S43中,操作中央致动器39以将光学部件34与中央支撑部分36分离0.1mm。然后,在步骤S44中,操作右致动器40以将光学部件34与右支撑部分37分离0.1mm。注意,分离量不限于0.1mm,左分离量和右分离量相等就足够了。该量可以是,例如,在0mm(不包括)至10mm(不包括)的范围内。通过步骤S42、S43和S44,光学部件34与作为支撑机构的支撑部分35、36和37完全分离,并且被设置为其由作为操纵机构的致动器38、39和40支撑的状态。
在步骤S45中,操作右致动器40以使光学部件34由右支撑部分37和中央致动器39支撑。在步骤S46中,操作中央致动器39以使光学部件34由右支撑部分37和左致动器38支撑。在步骤S47中,操作左致动器38以使光学部件34由支撑部分35、36和37支撑。这里,通过操作致动器38、39和40进行应力减少操作,但是可以通过手动操纵螺栓等而不是致动器38、39和40来进行应力减少操作。
图8示意性地示出了根据本发明另一实施例的光学装置100的布置。图8所示的光学装置100可以构成例如图1所示的光学装置100的全部或一部分。图8所示的光学装置100包括用于测量光学部件1的位移或形状的传感器48和49。传感器48和49可以是例如用于测量光学部件1的位移的位移传感器。在示例中,传感器48和49可以被配置为测量光学部件1与支撑机构2和3的支撑表面之间的间隙量。作为传感器48和49,可以采用接触型传感器或非接触型传感器。接触型传感器的优点在于原点位置的再现性良好。非接触型传感器的优点在于:即使在测量表面很小时也可以进行测量,因为不需要使接触端子与测量表面接触。
当进行光学部件1的应力减少操作时,可以在将由传感器48和49测量的结果反馈到操纵机构6和7的同时操作操纵机构6和7。在这种情况下,与通过开环控制操作操纵机构6和7的情况相比,能够以更高的精度进行光学部件1的应力减少操作,并且能够以更高的精度匹配装运之前的应力减少操作和装运之后的应力减少操作。此外,通过存储由传感器48和49测量的结果,可以便于调查故障原因。
图9示意性地示出了根据本发明又一实施例的光学装置100的布置。图9所示的光学装置100可以构成例如图1所示的光学装置100的全部或一部分。图9所示的光学装置100包括用于测量光学部件1的位移或形状的传感器50和51。传感器50和51可以是例如用于测量光学部件1的形状的形状传感器。传感器50和51可以是例如干涉仪和/或应变仪。在示例中,传感器50可以是干涉仪,并且传感器51可以是应变仪。干涉仪的优点在于它可以直接测量光学部件1的光束反射表面的形状,并且应变仪的优点在于它可以用简单的布置间接地测量光学部件1的光束反射表面的形状。
在示例中,在光学装置100的装运之前进行应力减少操作,之后可以使用传感器50和51测量光学部件1的形状。然后,装运光学装置100,并且之后,根据与装运之前相同的规范进行应力减少操作,并且可以使用传感器50和51测量光学部件1的形状。之后,可以将在装运之前使用传感器50和51测量的光学部件1的形状与在装运之后使用传感器50和51测量的光学部件1的形状进行比较。如果正确地进行装运之前的应力减少操作和装运之后的应力减少操作,则装运之前的光学部件1的形状与装运之后的光学部件1的形状一致。如果未正确地进行装运之前的应力减少操作和装运之后的应力减少操作,则装运之前的光学部件1的形状与装运之后的光学部件1的形状不一致。在这种情况下,可以立即重做操作,从而可以抑制操作的延迟。
另一方面,当没有设置传感器50和51时,在不可能进行应力减少操作之后立即确定应力减少操作的失败。在这种情况下,直到完成光学装置100的各种调整步骤并且确认光学性能,可能无法识别应力减少操作的失败,这可能导致操作的延迟。
下面将描述通过使用被配置为曝光装置的光学装置100制造物品(半导体IC元件,液晶显示元件,MEMS等)的方法。进行通过使用上述的曝光装置对施加有光敏剂的基板(晶片,玻璃基板等)进行曝光的过程、通过对基板上的光敏剂进行显影来形成图案的过程以及使用图案处理基板的过程,并且从处理后的基板制造物品。其他已知的过程包括蚀刻、去除抗蚀剂、切割、粘合、包装等。可以根据该物品制造方法制造比现有技术质量更高的物品。
以上已经描述了本发明的优选实施例。然而,本发明不限于这些实施例,并且可以在本发明的范围内进行各种改变和修改。
虽然针对示例性实施例描述了本发明,但是,应该理解,本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应当被赋予最宽的解释,以便涵盖所有这类修改以及等同的结构和功能。
Claims (14)
1.一种通过使用支撑机构和操纵机构来调整光学部件的状态的方法,所述方法包含:
设置步骤,将光学部件的状态设置为支撑机构支撑光学部件而操纵机构不支撑光学部件的第一状态;
第一改变步骤,将光学部件的状态改变为操纵机构支撑光学部件的第二状态;以及
第二改变步骤,将光学部件的状态改变为支撑机构支撑光学部件而操纵机构不支撑光学部件的第一状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,第一改变步骤和第二改变步骤被执行以减少光学部件中的应力。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,设置步骤、第一改变步骤和第二改变步骤:
在装运光学装置之前根据预先确定的规范被执行,并且
根据与装运之前相同的规范在装运光学装置之后进一步被执行。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,第二状态包括操纵机构支撑光学部件而支撑机构不支撑光学部件的状态。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,第二状态包括支撑机构和操纵机构均支撑光学部件的状态。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,
第二状态包括:
支撑机构和操纵机构均支撑光学部件的第三状态,以及
操纵机构支撑光学部件而支撑机构不支撑光学部件的第四状态,并且
第一改变步骤包括:将光学部件的状态从第一状态改变为第三状态,然后将光学部件的状态改变为第四状态,以及然后将光学部件的状态改变为第三状态,并且
第二改变步骤将光学部件的状态从第三状态改变为第一状态。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,
光学装置还包括被配置为封闭光学部件的封闭构件,
操纵机构被配置为改变布置在封闭构件中的光学部件的状态。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,操纵机构包括被配置为驱动光学部件的驱动机构。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,基于被配置为测量光学部件的位移或形状的传感器的测量,执行第一改变步骤。
10.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
在第二改变步骤之后测量光学部件的位移或形状的测量步骤;
第三改变步骤,将光学部件的状态从第一状态改变为第二状态;以及然后
第四改变步骤,将光学部件的状态改变为第一状态。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,光学部件是曝光装置的部件,曝光装置被配置为使用所述光学部件来曝光基板。
12.一种制造光学装置的方法,该光学装置包括光学部件、被配置为支撑光学部件的支撑机构以及被配置为操纵光学部件以改变光学部件的状态的操纵机构,所述方法包括:
第一设置步骤,将光学部件的状态设置为支撑机构支撑光学部件的第一状态;
第一改变步骤,在第一设置步骤之后,将光学部件的状态改变为操纵机构支撑光学部件的第二状态;
第二改变步骤,在第一改变步骤之后,将光学部件的状态改变为支撑机构支撑光学部件的第一状态;
第一调整步骤,在第二改变步骤之后,调整光学装置的光学特性;
运输步骤,在第一调整步骤之后,运输光学装置;
第二设置步骤,在运输步骤之后,将光学部件的状态设置为支撑机构支撑光学部件的第一状态;
第三改变步骤,在第二设置步骤之后,将光学装置的状态改变为操纵机构支撑光学部件的第二状态;以及
第四改变步骤,在第三改变步骤之后,将光学装置的状态改变为支撑机构支撑光学部件的第一状态。
13.根据权利要求12所述的方法,还包括:在第四改变步骤之后,调整光学装置的光学特性的第二调整步骤。
14.一种使用曝光装置的物品制造方法,曝光装置被配置为通过使用其光学部件来曝光基板,所述方法包括:
设置步骤,将光学部件的状态设置为支撑机构支撑光学部件而操纵机构不支撑光学部件的第一状态;
第一改变步骤,将光学部件的状态改变为操纵机构支撑光学部件的第二状态;以及
第二改变步骤,将光学部件的状态改变为支撑机构支撑光学部件而操纵机构不支撑光学部件的第一状态;
曝光步骤,用曝光装置对施加有光敏剂的基板进行曝光;
通过对光敏剂进行显影来形成图案;以及
使用图案处理基板,以从基板制造物品。
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