CN112764318A - 支撑装置、投影光学系统、曝光装置、物品制造方法及调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供支撑装置、投影光学系统、曝光装置、支撑装置的调整方法以及物品制造方法。支撑物体的支撑装置具备分别支撑上述物体的互不相同的部位的至少3个支撑机构。上述至少3个支撑机构分别包括:以在第1方向具有自由度的方式由第1平行板簧机构支撑的可动部;经由第2平行板簧机构而与上述可动部连接的输入部;调整上述输入部的位置的进给丝杠;中间体;将上述物体与上述中间体连结的第1弹性铰链;以及将上述中间体与上述可动部连结的第2弹性铰链。上述第2平行板簧机构的刚性低于上述第1平行板簧机构的刚性。
Description
技术领域
本发明涉及支撑装置、投影光学系统、曝光装置、支撑装置的调整方法以及物品制造方法。
背景技术
目前正在寻求能够进行跟正交的2个轴方向上的位置以及围绕与该2个轴方向正交的轴的旋转相关的微调整且能以高刚性支撑物体的支撑装置。作为这样的装置,在专利文献1中提出了具有柔性铰链以及促动器的工作台装置。该工作台装置具备:具有第1工作台和能够相对于它相对移动的第2工作台的工作台;将第1工作台与第2工作台连结的柔性铰链;以及设在第1工作台与第2工作台之间的多个促动器。通过控制多个促动器而能调整第1工作台与第2工作台的相对位置以及旋转。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-268760号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在像专利文献1所记载的那样由促动器对调整对象的物体进行定位的方式中,有必要使促动器始终动作,故而会因来自促动器的发热导致物体变形。
本发明的目的在于提供有利于调整物体的位置以及旋转而不会使该物体变形的技术。
用于解决课题的方案
本发明的第1方面涉及支撑物体的支撑装置,上述支撑装置具备分别支撑上述物体的互不相同的部位的至少3个支撑机构,上述至少3个支撑机构分别包括:以在第1方向具有自由度的方式由第1平行板簧机构支撑的可动部;经由第2平行板簧机构而与上述可动部连接的输入部;调整上述输入部的位置的进给丝杠;中间体;将上述物体与上述中间体连结的第1弹性铰链;以及将上述中间体与上述可动部连结的第2弹性铰链,上述第2平行板簧机构的刚性低于上述第1平行板簧机构的刚性。
本发明的第2方面涉及具备对包括光学元件的物体进行支撑的支撑装置的投影光学系统,上述支撑装置具备分别支撑上述物体的互不相同的部位的至少3个支撑机构,上述至少3个支撑机构分别包括:以在第1方向具有自由度的方式由第1平行板簧机构支撑的可动部;经由第2平行板簧机构而与上述可动部连接的输入部;调整上述输入部的位置的进给丝杠;中间体;将上述物体与上述中间体连结的第1弹性铰链;以及将上述中间体与上述可动部连结的第2弹性铰链,上述第2平行板簧机构的刚性低于上述第1平行板簧机构的刚性。
本发明的第3方面涉及曝光装置,上述曝光装置具备:驱动原版的原版驱动机构;驱动基板的基板驱动机构;以及以将上述原版的图形投影到上述基板上的方式配置的上述第2方面所涉及的投影光学系统。
本发明的第4方面涉及物品制造方法,上述物品制造方法包括:曝光工序,由上述第3方面所涉及的曝光装置对涂敷有感光材料的基板进行曝光;以及显影工序,对经受过上述曝光工序的上述基板的上述感光材料进行显影,从经受过上述显影工序的上述基板制造物品。
本发明的第5方面涉及对上述第1方面所涉及的支撑装置进行调整的调整方法,上述调整方法包括:驱动量确定工序,基于上述物体的目标位置,确定对上述至少3个支撑机构各自的上述输入部赋予的驱动量;移动工序,通过将在上述驱动量确定工序确定的驱动量赋予给上述至少3个支撑机构各自的上述输入部,使上述物体移动;测定工序,测定通过上述移动工序移动的上述物体的位置;以及算式确定工序,基于在上述驱动量确定工序确定的驱动量和在上述测定工序测定的上述物体的位置来确定算式,该算式用于根据上述物体的目标位置确定应对上述至少3个支撑机构各自的上述输入部赋予的驱动量。
发明的效果
根据本发明,提供有利于调整物体的位置以及旋转而不会使该物体变形的技术。
附图说明
图1是示出第1实施方式的支撑装置的构成的俯视图。
图2是示出1个支撑机构的构成例的图。
图3(a)、图3(b)是例示出第1弹性铰链以及第2弹性铰链的配置的图。
图4是例示出锁定机构的图。
图5是例示出锁定机构的图。
图6是例示出锁定机构的图。
图7(a)、图7(b)、图7(c)、图7(d)是说明螺母的使用例的图。
图8是示出3个支撑机构的配置的一例的图。
图9是示出3个支撑机构的配置的另一例的图。
图10是例示出支撑装置的调整方法的图。
图11是例示出支撑装置的使用方法的图。
图12是例示出测量方法的图。
图13是示出第2实施方式的支撑装置的构成的俯视图。
图14是示出第3实施方式的支撑装置的构成的俯视图。
图15是例示出曝光装置的构成的图。
图16是例示出构成曝光装置的投影光学系统的一部分的光学构件的图。
图17是例示出支撑装置的其他调整方法的图。
具体实施方式
以下,参照附图来详细说明实施方式。另外,以下的实施方式并不限定权利要求书所涉及的发明。实施方式中虽记载了多个特征,但并非这多个特征全部都是发明的必要构成,另外,多个特征也可任意组合。进而,在附图中,对相同或同样的构成标注相同的附图标记,省略重复的说明。
图1是示出第1实施方式的支撑装置10的构成的俯视图。支撑装置10支撑物体OBJ。支撑装置10具有关于正交的2个轴(X轴、Y轴)上的位置以及围绕与该2个轴正交的轴(Z轴)的旋转(姿势)对物体OBJ进行调整的功能。物体OBJ例如可包括搭载台13和搭载于搭载台13的搭载物12。支撑装置10可具备分别对物体OBJ的互不相同的部位进行支撑的至少3个支撑机构11。支撑装置10所具备的支撑机构11的个数例如可以是3个。
图2是示出1个支撑机构11的构成的俯视图。在图2中示出了相互正交的第1方向以及第2方向。第1方向以及第2方向作为表示各个支撑机构11的方向的用语来使用。也就是,某个支撑机构11的第1方向可与其他支撑机构11的第1方向不同。各支撑机构11可包括以在第1方向具有自由度的方式由第1平行板簧机构1104支撑的可动部1103和经由第2平行板簧机构1106而与可动部1103连接的输入部1107。另外,各支撑机构11可包括如箭头A1所示那样对第1方向上的输入部1107的位置进行调整的进给丝杠1108和中间体1115。另外,各支撑机构11可包括将物体OBJ与中间体1115连结的第1弹性铰链1101和将中间体1115与可动部1103连结的第2弹性铰链1102。
可动部1103可包括以夹入输入部1107的方式配置的第1相向部1103a以及第2相向部1103b和将第1相向部1103a与第2相向部1103b相互连结的连结部1130c。第1平行板簧机构1104可包括支撑第1相向部1103a的多个平行板簧1104a和支撑第2相向部1103b的多个平行板簧1104b。多个平行板簧1104a可配置成将固定部1105和第1相向部1103a连接。多个平行板簧1104a可构成平行连杆机构。多个平行板簧1104b可配置成将固定部1105和第2相向部1103b连接。多个平行板簧1104b可构成平行连杆机构。
第2平行板簧机构1106可包括将第1相向部1103a与输入部1107连结的多个平行板簧1106a和将第2相向部1106b与输入部1107连结的多个平行板簧1106b。多个平行板簧1106a可构成平行连杆机构。多个平行板簧1106b可构成平行连杆机构。可动部1103仅在第1方向具有运动的自由度,关于其他方向以及旋转则不具有运动的自由度。另外,输入部1107也如箭头A1所示那样仅在第1方向具有运动的自由度,关于其他方向以及旋转则不具有运动的自由度。
第2平行板簧机构1106的刚性(关于第1方向的刚性)可构成为低于第1平行板簧机构1104的刚性(关于第1方向的刚性)。由此,朝向第1方向的输入部1107的位移对应于第2平行板簧机构1106的刚性与第1平行板簧机构1104的刚性之比而被缩小,作为可动部1103的位移体现。可将这样的构成称为第1缩小机构。第1缩小机构有利于高精度地调整物体OBJ(搭载物12)的位置以及姿势。
第1弹性铰链1101如箭头A2所示那样,以将围绕与第1方向以及第2方向正交的轴(Z轴)的旋转的自由度赋予给物体OBJ的方式支撑物体OBJ。第2弹性铰链1102如箭头A3所示那样,以将围绕与第1方向以及第2方向正交的轴(Z轴)的旋转的自由度赋予给中间体1115的方式支撑中间体1115。第1弹性铰链1101以及第2弹性铰链1102配置于在与第1方向正交的第2方向相互错开的位置。换言之,第1弹性铰链1101以及第2弹性铰链1102不配置在与第1方向平行的1条直线上。在一例中,通过3个支撑机构11各自在它们的第1方向驱动中间体1115,能够关于围绕Z轴的旋转对物体OBJ的姿势进行调整。
参照图3(a)、图3(b)对第1弹性铰链1101以及第2弹性铰链1102的配置进行说明。在此,将各支撑机构11中连结第1弹性铰链1101与第2弹性铰链1102的直线(例如连结第1弹性铰链1101的中心与第2弹性铰链1102的中心的直线)的延长线设为L1。可按3个支撑机构11各自的延长线L1如图3(a)、图3(b)所示那样不在一点相交的方式确定3个支撑机构11的构成以及配置。在3个支撑机构11各自的延长线L1在一点相交的场合,在3个支撑机构11各自的第1、第2弹性铰链1101、1102上会施加压扭载荷,并不理想。
进给丝杠1108可由丝杠承接部1110支撑。例如,在输入部1107设有螺距a的阴螺纹,在进给丝杠1108的第1部分1108a设有螺距a的阳螺纹,该阳螺纹与输入部1107的螺距a的阴螺纹拧合。在一例中,进给丝杠1108可通过丝杠承接部1110而能旋转,但被保持成不在第1方向移动。根据这样的构成,进给丝杠1108的旋转被转换成第1方向上的输入部1107的移动。相对于前述的第1缩小机构,由进给丝杠1108赋予第1方向的位移,从而不用设置促动器就能调整物体OBJ的位置以及姿势。作为丝杠承接部1110中的进给丝杠1108的保持方法,可使用旋转轴承等,但并不限于此。
进给丝杠1108也可以是由丝杠承接部1110支撑的差动丝杠。在该场合,可在进给丝杠1108的第2部分1108b设有与螺距a不同的螺距b(a<b)的阳螺纹。可在丝杠承接部1110设有螺距b的阴螺纹,第2部分1108b的螺距b的阳螺纹与丝杠承接部1110的螺距b的阴螺纹拧合。由此,构成差动丝杠。若使进给丝杠1108旋转,则其旋转被转换成第1方向上的输入部1107的移动。第1方向上的输入部1107的移动量由螺距b同螺距a的差值与进给丝杠1108的旋转量的乘积来确定。可将具有这样的差动丝杠的机构称为第2缩小机构。第1缩小机构以及第2缩小机构有利于精密地调整物体OBJ的位置以及姿势而不用设置促动器。不需要促动器的构成有利于消除因促动器的发热导致的物体OBJ的变形的问题。
如图4所例示那样,也可以设置为了防止进给丝杠1108的松弛(旋转)而将进给丝杠1108锁定的锁定机构1111。锁定机构1111例如可由设于丝杠承接部1110的阴螺纹和与该阴螺纹拧合且与进给丝杠1108抵接的阳螺纹构成。该阴螺纹的轴方向例如可与进给丝杠1108的轴方向正交。
在图5中示出了为了防止进给丝杠1108的松弛(旋转)而将进给丝杠1108锁定的锁定机构的其他例。该锁定机构可包括利用弹簧或者空气压力将进给丝杠1108夹紧的夹紧器1112。
在图6中示出了为了防止进给丝杠1108的松弛(旋转)而将进给丝杠1108锁定的锁定机构的再一例。该锁定机构可包括具有与进给丝杠1108的第2部分1108b的阳螺纹拧合的阴螺纹的螺母1113。该锁定机构可包括2个螺母1113、1114。
参照图7(a)、图7(b)、图7(c)、图7(d)对螺母的使用方法进行说明。在图7(a)、图7(b)中,示出了进给丝杠1108按压输入部1107的状态。在该场合,通过平行板簧机构1104、1106挠曲,在使进给丝杠1108后退的方向(从输入部1107朝向丝杠承接部1110的方向)上作用有力。此时,如图7(b)那样,进给丝杠1108的螺纹牙的下方的面与丝杠承接部1110的阴螺纹的上方的面接触。另外,所谓下方、上方是指图7(b)中的下方、上方。在该场合,通过利用图6所示的螺母1113进行锁定,在螺纹牙已经接触的那侧进行锁定,因而随着锁定而进给丝杠1108不会移动。
在图7(c)、图7(d)中,示出了进给丝杠1108由输入部1107拉拽的状态。在该场合,通过平行板簧机构1104、1106挠曲,在使进给丝杠1108前进的方向(从丝杠承接部1110朝向输入部1107的方向)作用有力。此时,如图7(d)那样,进给丝杠1108的螺纹牙的上方的面与丝杠承接部1110的阴螺纹的下方的面接触。另外,所谓下方、上方是指图7(d)中的下方、上方。在该场合,通过利用图6所示的螺母1114进行锁定,在螺纹牙已经接触的那侧进行锁定,因而随着锁定而进给丝杠1108不会移动。
如上所述,通过设置为了防止进给丝杠1108的松弛(旋转)而将进给丝杠1108锁定的锁定机构,能够长期稳定地维持物体OBJ的位置以及姿势。
在图8中示出了3个支撑机构11的配置的1个例。在图8所示的例中,以依靠3个支撑机构11各自对物体OBJ进行支撑的支撑点位于三角形的顶点的方式配置该3个支撑机构11,各自的第1方向朝向该三角形的中心方向。在图9中示出了3个支撑机构11的配置的其他例。在图9所示的例中,第1支撑机构11的第1方向朝向三角形的中心,第2、第3支撑机构11的第1方向与第1支撑机构11的第1方向正交。在图9所示的配置中,可关于X轴、Y轴上的位置(X、Y)以及围绕Z轴的旋转(θz)对物体OBJ进行调整。
在此,支撑机构11的个数如前述那样是至少3个。为了关于正交的X轴、Y轴上的位置以及围绕Z轴的旋转对物体OBJ进行调整,至少3个支撑机构11可包括第1方向彼此不同的(至少)2个支撑机构11。在支撑机构11的个数为3个的场合,可配置成3个支撑机构11之中至少1个支撑机构11的第1方向朝向前述的三角形的大致中心,3个支撑机构11之中至少1个支撑机构11与其他支撑机构11的第1方向不平行。
在此,对实施方式中的支撑装置10的调整方法进行说明。该调整方法可包括驱动量确定工序、移动工序、测定工序和算式确定工序。在该驱动量确定工序中,基于物体OBJ的目标位置,确定对3个支撑机构11各自的输入部1107赋予的驱动量。在该移动工序中,通过将在该驱动量确定工序确定的驱动量赋予给3个支撑机构11各自的输入部1107,使物体OBJ移动。在该测定工序中,测定通过该移动工序移动的物体OBJ的位置。在该算式确定工序中,基于在该驱动量确定工序确定的驱动量和在该测定工序测定的物体OBJ的位置来确定算式,该算式用于根据物体OBJ的目标位置确定应对3个支撑机构11各自的输入部1107赋予的驱动量。在该驱动量确定工序中,也可以基于物体OBJ的目标位置,通过计算来确定对3个支撑机构11各自的输入部1107赋予的驱动量。
该调整方法也可以还包括第2驱动量确定工序、第2移动工序和第2算式确定工序。在该第2驱动量确定工序中,将在该测定工序测定的物体OBJ的位置与在该驱动量确定工序使用的物体OBJ的目标位置之差(误差)作为物体OBJ的目标位置,赋予给该算式。在该第2驱动量确定工序中,确定应由此对3个支撑机构11各自的输入部1107赋予的驱动量。在该第2移动工序中,通过将在该第2驱动量确定工序确定的驱动量赋予给3个支撑机构11各自的输入部1107,使物体OBJ移动。在该第2测定工序中,测定通过该第2移动工序移动的物体OBJ的位置。在该第2算式确定工序中,基于在该第2驱动量确定工序确定的驱动量和在该第2测定工序测定的物体OBJ的位置,根据物体OBJ的目标位置确定应对支撑机构11各自的输入部1107赋予的驱动量。
参照图10对支撑装置10的调整方法进行说明。将3个支撑机构11作为支撑机构11a、11b、11c加以区别。首先,对支撑机构11a赋予驱动量d1。其他的支撑机构11b、11c的驱动量为0。将对支撑机构11a的输入部1107赋予驱动量d1时的作为调整对象的物体OBJ的移动量的测定结果记录为(X1、Y1、θz1)。对于支撑机构11b、支撑机构11c也同样,将赋予驱动量d2时的物体OBJ的移动量的测定结果记录为(X2、Y2、θz2),将赋予驱动量d3时的物体OBJ的移动量的测定结果记录为(X3、Y3、θz3)。并且,如图10所示那样将它们汇总,将赋予给支撑机构11a、11b、11c的驱动量设为输入矩阵,将物体OBJ的移动量设为输出矩阵。假设在输入矩阵与输出矩阵之间具有线性,将它们之间的变换矩阵设为[T],定义式(A)。根据式(A),计算输入矩阵的逆矩阵,从右边与输出矩阵相乘,从而如式(B)所示那样可获得变换矩阵[T]。并且,如式(C)所示那样,若将调整量的目标值表示成(Xo、Yo、θzo),则可使用变换矩阵的逆矩阵来确定驱动量的指令值(do1、do2、do3)。如上所述,通过预先计算变换矩阵,可明确支撑机构11的驱动量与调整量的关系性,可高效地进行调整。
在以上的调整例中,假设的是线性成立的情况,但并非一定要限定成具有线性,驱动的结果也有从目标位置大幅偏离的可能性。在通过依靠最初求出的变换矩阵获得的驱动并未到达目标位置的场合,将到达点作为第2原点,通过前述的方法再次计算变换矩阵,进行朝向目标位置的驱动。通过反复进行该操作,能够以所期望的调整精度以下的精度到达目标位置。
关于变换矩阵的修正,作为另一种方法,对使用根据调整量的目标值(Xo、Yo、θzo)求出的驱动量的指令值(do1、do2、do3)来再次制成变换矩阵的方法进行说明。与前述同样,根据一个一个地驱动支撑机构11a、11b、11c而得的测定结果制成变换矩阵。将此时使用的驱动量设为(do1、do2、do3)。也就是,首先,对支撑机构11a的输入部1107赋予驱动量do1。其他的支撑机构11b、11c的驱动量为0。将对支撑机构11a的输入部1107赋予了驱动量do1时的物体OBJ的移动量的测定结果记录为(Xo1、Yo1、θzo1)。针对支撑机构11b、支撑机构11c也进行同样操作,记录测定结果,根据所记录的测定结果制成变换矩阵[T2]。变换矩阵[T2]由于基于根据目标值求出的指令值制成,所以与在先的变换矩阵[T]相比精度更高。通过反复进行这样的操作,可提高变换矩阵的精度,能按所期望的调整精度以下的精度到达目标位置。
在调整量变大那样的场合,驱动量也随之变大。在支撑机构应用了平行板簧的场合,若驱动量变大,则板簧的位移变大,非线性变强。因而,在以线性为前提的上述调整方法中,误差变大,必须进行多次前述的变换矩阵的修正。修正的次数越多,则调整所需的时间就越长,导致调整效率变差,因而,在驱动量大的非线性强的调整中需要设法减少修正的次数。作为其中一种方法,可考虑利用理论计算及/或结构解析,预先计算相对于目标值的指令值(驱动量),基于该值进行调整。这样,由于可从接近目标位置的位置起开始调整,所以不会产生大的误差,可减少变换矩阵的修正次数,可缩短调整时间并提高调整效率。
对不修正变换矩阵就结束调整的方法进行说明。作为其中一种方法,有将通过调整而产生的误差设定作为下一个目标值并再次进行调整的方法。假设,相对于目标值(Xo、Yo、θzo),使用变换矩阵[T]来确定指令值(do1、do2、do3),使用该指令值(do1、do2、do3)进行驱动,结果产生出误差(e1、e2、e3)。在此,将下一个目标值(目标值2)设定成误差(e1、e2、e3),相对于目标值2使用变换矩阵[T]计算下一个指令值2,将该指令值2加在当前位置上而进行驱动,从而能接近目标位置。如图17所示那样,通过反复多次进行以上的动作,能极大地减小误差。此时使用的变换矩阵[T]既可以通过实际驱动装置而基于实测来制成,也可以基于结构解析的计算结果来制成。
另外,如以下所述那样,通过复合前述的方法,能够更高效地进行调整。
〇STEP(步骤)1
利用理论计算或结构解析,预先计算相对于目标值的指令值。
〇STEP2
基于该指令值,如前述那样实际上一个一个地驱动支撑机构,根据所获得的测定结果来制作变换矩阵。利用该变换矩阵,再次计算相对于目标值的指令值。该指令值由于基于实测值来计算,所以成为精度比通过STEP1求出的指令值更高的指令值。
〇STEP3
使用在STEP2求出的指令值来驱动支撑机构,将产生的误差设定为下一个目标值,再次利用变换矩阵计算下一个指令值2。将该指令值2加在当前位置上来进行驱动。
通过像上述那样进行计算、实测、误差的反馈,可在短时间内进行高精度的调整。通过根据需要反复进行STEP3,能进行精度更高的调整。通过进行以上那样的方法,可高效地进行精度高的调整。
参照图11对支撑装置10的使用方法进行说明。在使用时,可利用驱动量测定传感器201,测定支撑机构11中的可动部1103的移动量(与图10所示的d1、d2、d3相当)。在测定时,可在可动部1103设置传感器目标202来进行测定,但并不限于此,也可利用其他方法进行测定。另外,也可以相对于作为调整对象的物体OBJ设置测定传感器203、204、205,使用它们来测定X轴、Y轴中的位置(X、Y)以及围绕Z轴的旋转(θz)。作为测定传感器,例如可使用激光位移计、干涉计、静电容量传感器等,但并不限于此。
参照图12对测量方法进行例示性说明。图12是从Z轴+方向观看物体OBJ的概略图。在图12中,S1是图11中的测定传感器203的输出值,S2是测定传感器204的输出值,S3是测定传感器205的输出值。输出值S1、S2、S3与调整量X、Y、θz的关系通过图12中的式(1)、式(2)、式(3)给出。在进行亚μm至数十μm级别的调整的场合,旋转量θz微小,可近似为tanθz≈θz。若汇总式(1)、式(2)、式(3),则可如式(4)那样以矩阵形式表现,通过计算式(4)内的变换矩阵的逆矩阵,可导出求算相对于测定传感器的输出值S1、S2、S3的调整量X、Y、θz的式(5)。在此,虽使用3个位移传感器来求算调整量,但求算调整量的方法并不限于此,例如也可以通过2个位移传感器测定X和Y,关于旋转量θz使用编码器来进行测定。
在图13中示出了第2实施方式的支撑装置10。作为第2实施方式未提及的事项可依照第1实施方式。在第2实施方式中,使用输入量测定传感器301,测定各支撑机构11中的输入部1107的移动量(与图10所示的d1、d2、d3相当)。在测定时,可在输入部1107设置传感器目标302来进行测定,但并不限于此,也可通过其他的方法来进行测定。另外,针对作为调整对象的物体OBJ,设置测定传感器303、304、305,使用它们来测定X方向、Y方向、θz方向的移动量。作为测定传感器,例如可使用激光位移计、干涉计、静电容量传感器等,但并不限于此。
在图14中示出了第3实施方式的支撑装置10。作为第3实施方式未提及的事项可依照第1或第2实施方式。在第3实施方式中,支撑装置10具备4个支撑机构11。另外,支撑装置10可具备例如像4个、5个、6个那样更多的支撑机构11。由此,可提高支撑装置10的刚性。但是,若支撑机构11的个数增加,则需要进行调整的可动部的个数增加,故而用于进行调整所需的时间就会增加,作业效率变差。需要根据支撑装置10所要求的规格来选择是使支撑装置10的刚性优先还是使调整时间优先。
根据以上的实施方式,可提供有利于调整物体的位置以及旋转而不会使该物体变形的技术。
以下,对组装了上述的支撑装置10的投影光学系统以及曝光装置进行说明。图15是制造半导体设备或者显示装置等物品的制造工序所使用的曝光装置401的示意图。曝光装置401可具备:产生曝光光线的光源装置402;保持并驱动原版403的原版驱动机构404;投影光学系统405;以及保持并驱动基板406的基板驱动机构407。由光源装置402产生的曝光光线在形成为规定的光束之后,对原版403上的图形进行照明。被照明的原版403的图形由投影光学系统405向基板406上的感光材料转印。被转印有原版403的图形的感光材料经受显影处理而被转换成物理的图形。
投影光学系统405具有光学元件408,该光学元件408具有将从图15的铅垂方向(Z轴方向)行进的光路410朝水平方向(Y轴方向)弯折的第1反射面408a和将在水平方向(Y轴方向)出来的光路朝垂直方向(Z轴方向)弯折的第2反射面408b。另外,投影光学系统405具有凹面镜409、凸面镜411,分别如光路410所示那样,按照凹面镜409、凸面镜411、凹面镜409的顺序反射来自原版403的光。可在第1反射面408a与原版驱动机构404之间设有在Z轴方向排列的2个光学构件500。可在第2反射面408b与基板驱动机构407之间设有在Z轴方向排列的2个光学构件501。
近年来,曝光装置所要求的光学性能正在提高。其结果,在曝光装置中,为了提高光学性能而使用非球面透镜。但是,非球面透镜是轴外,所以寻求高的定位精度。因而,支撑装置10可特别被用于支撑非球面透镜。当然,支撑装置10也可以被用于支撑其他光学元件。
在半导体设备等的制造中,一般通过使用多个原版403而在基板406上重叠地形成多个图形。此时,由于曝光光线的影响等,原版403或基板406有伸缩,有时会在基板406上的图形与原版403的图形之间产生误差。在产生了这样的误差的场合,若在基板406上重叠地形成多个图形,则会在多个图形间产生重合误差。因而,可在光学构件500和光学构件501配置对基板407上的图形与原版403的图形之间的误差进行修正的功能。另外,曝光装置401可具备对原版403的图形与基板406的图形的位置偏移量(畸变)以及投影光学系统405的象散进行测量的测量系统502。
测量系统502例如可通过投影光学系统405同时测量形成在基板406上的标记和与该标记重合的原版403上的标记。由此,能够测量原版403的图形相对于形成在基板406上的图形的位置偏移量(畸变)。另外,测量系统502可由基板驱动机构407在Z轴方向驱动基板405,同时测量基板406上的标记或者配置在基板驱动机构407的基板工作台(未图示)上的标记(未图示)与原版403上的标记的图像对比度。由此,可测量投影光学系统405的象散。
图16是图15中的光学构件500的放大图。光学构件500由光学元件500a和光学元件500b这两个光学元件构成,光学元件500a可搭载于搭载台13。另外,搭载台13可由支撑机构11定位。通过将光学元件500a设置于支撑机构11以及搭载台13,能够对与光学元件500b的相对位置高精度地进行调整及定位。光学元件500a的调整目标值可根据依靠测量系统502的测量结果来取得。光学元件501a可关于X轴、Y轴方向上的位置X、Y以及围绕Z轴的旋转θz进行调整,以便最终的投影光学系统405的光学性能(投影倍率、象散)达成目标性能。另外,支撑机构11由于是高刚性,所以可抑制光学元件501a的因振动导致的位置变化,可防止光学性能变差。
分别构成光学构件500以及光学构件501的光学元件的个数并不限定于2个,也可以是其他个数。另外,进行调整的对象的光学元件也不限于1个,也可以是多个。
以下,对使用上述的曝光装置制造物品的物品制造方法进行说明。物品制造方法包括由上述的曝光装置对涂覆有感光材料的基板进行曝光的曝光工序和对经受过该曝光工序的该基板的该感光材料进行显影的显影工序,从经受过该显影工序的该基板制造物品。
发明并不被限制于上述实施方式,在不脱离发明的构思以及范围的情况下,可进行各种变更以及变形。因此,随附了权利要求书用以公开发明的范围。
附图标记的说明
10:支撑装置,11:支撑机构,12:搭载物,13:搭载台,OBJ:物体,1101:第1弹性铰链,1102:第2弹性铰链,1103:可动部,1104:第1平行板簧机构,1105:固定部,1106:第2平行板簧机构,1107:输入部,1108:进给丝杠,1110:丝杠承接部,1115:中间体。
Claims (16)
1.一种支撑装置,支撑物体,其特征在于,
该支撑装置具备分别支撑上述物体的互不相同的部位的至少3个支撑机构,
上述至少3个支撑机构分别包括:以在第1方向具有自由度的方式由第1平行板簧机构支撑的可动部;经由第2平行板簧机构而与上述可动部连接的输入部;调整上述输入部的位置的进给丝杠;中间体;将上述物体与上述中间体连结的第1弹性铰链;以及将上述中间体与上述可动部连结的第2弹性铰链,
上述第2平行板簧机构的刚性低于上述第1平行板簧机构的刚性。
2.如权利要求1所述的支撑装置,其特征在于,
上述进给丝杠的旋转被转换成朝向上述第1方向的上述输入部的移动。
3.如权利要求2所述的支撑装置,其特征在于,
上述进给丝杠是由丝杠承接部支撑的差动丝杠。
4.如权利要求1所述的支撑装置,其特征在于,
在上述至少3个支撑机构的各个支撑机构中,上述第1弹性铰链以及上述第2弹性铰链配置于在与上述第1方向正交的第2方向上相互错开的位置。
5.如权利要求4所述的支撑装置,其特征在于,
上述可动部包括以夹入上述输入部的方式配置的第1相向部及第2相向部和将上述第1相向部与上述第2相向部相互连结的连结部,
上述第1平行板簧机构包括支撑上述第1相向部的平行板簧和支撑上述第2相向部的平行板簧,
上述第2平行板簧机构包括将上述第1相向部与上述输入部连结的平行板簧和将上述第2相向部与上述输入部连结的平行板簧。
6.如权利要求1所述的支撑装置,其特征在于,
上述支撑装置还具备锁定上述进给丝杠的锁定机构。
7.如权利要求1所述的支撑装置,其特征在于,
上述至少3个支撑机构包括上述第1方向彼此不同的2个支撑机构。
8.如权利要求1所述的支撑装置,其特征在于,
上述至少3个支撑机构的上述第1方向彼此不同。
9.如权利要求1所述的支撑装置,其特征在于,
上述至少3个支撑机构各自的连结上述第1弹性铰链与上述第2弹性铰链的直线的延长线不在一点相交。
10.如权利要求1~9中任一项所述的支撑装置,其特征在于,
上述物体包括光学元件。
11.一种投影光学系统,其特征在于,
该投影光学系统具备权利要求10所述的支撑装置。
12.一种曝光装置,其特征在于,
该曝光装置具备:
驱动原版的原版驱动机构;
驱动基板的基板驱动机构;以及
以将上述原版的图形投影到上述基板上的方式配置的权利要求11所述的投影光学系统。
13.一种物品制造方法,其特征在于,
该物品制造方法包括:
曝光工序,由权利要求12所述的曝光装置对涂敷有感光材料的基板进行曝光;以及
显影工序,对经受过上述曝光工序的上述基板的上述感光材料进行显影,
从经受过上述显影工序的上述基板制造物品。
14.一种调整方法,对权利要求1~9中任一项所述的支撑装置进行调整,其特征在于,
该调整方法包括:
驱动量确定工序,基于上述物体的目标位置,确定对上述至少3个支撑机构各自的上述输入部赋予的驱动量;
移动工序,通过将在上述驱动量确定工序确定的驱动量赋予给上述至少3个支撑机构各自的上述输入部,使上述物体移动;
测定工序,测定通过上述移动工序移动的上述物体的位置;以及
算式确定工序,基于在上述驱动量确定工序确定的驱动量和在上述测定工序测定的上述物体的位置来确定算式,该算式用于根据上述物体的目标位置确定应对上述至少3个支撑机构各自的上述输入部赋予的驱动量。
15.如权利要求14所述的调整方法,其特征在于,
在上述驱动量确定工序中,基于上述物体的目标位置,通过计算来确定对上述至少3个支撑机构各自的上述输入部赋予的上述驱动量。
16.如权利要求14所述的调整方法,其特征在于,
该调整方法还包括:
第2驱动量确定工序,将在上述测定工序测定的上述物体的位置与在上述驱动量确定工序使用的上述物体的目标位置之差作为上述物体的目标位置赋予给上述算式,从而确定应对上述至少3个支撑机构各自的上述输入部赋予的驱动量;
第2移动工序,通过将在上述第2驱动量确定工序确定的驱动量赋予给上述至少3个支撑机构各自的上述输入部,使上述物体移动;
第2测定工序,测定通过上述第2移动工序移动的上述物体的位置;以及
第2算式确定工序,基于在上述第2驱动量确定工序确定的驱动量和在上述第2测定工序测定的上述物体的位置来确定第2算式,该第2算式用于根据上述物体的目标位置确定应对上述至少3个支撑机构各自的上述输入部赋予的驱动量。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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