JP2010062396A - 駆動装置、露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
耐久性が高い駆動装置を提供する。
【解決手段】
光学素子を第1方向である光軸方向に変位させる駆動装置であって、前記光学素子に取り付けられる第1部材である出力部材(3)と、少なくとも1つのリンク部材と複数のジョイントからなるリンク機構を介して出力部材(3)に連結される第2部材である中間部材(33)と、出力部材(3)を光軸方向に変位させる第1駆動手段であるピエゾアクチュエータ(51)と、中間部材(33)を出力部材(3)と一体的に光軸方向に変位させる第2駆動手段であるピエゾアクチュエータ(52)と、を備える。
【選択図】図2
耐久性が高い駆動装置を提供する。
【解決手段】
光学素子を第1方向である光軸方向に変位させる駆動装置であって、前記光学素子に取り付けられる第1部材である出力部材(3)と、少なくとも1つのリンク部材と複数のジョイントからなるリンク機構を介して出力部材(3)に連結される第2部材である中間部材(33)と、出力部材(3)を光軸方向に変位させる第1駆動手段であるピエゾアクチュエータ(51)と、中間部材(33)を出力部材(3)と一体的に光軸方向に変位させる第2駆動手段であるピエゾアクチュエータ(52)と、を備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、光学素子を駆動する駆動装置に関する。さらに、このような駆動装置を用いて投影光学系の一部を構成する光学素子を駆動する露光装置に関する。
半導体素子やマイクロデバイスの製造におけるリソグラフィ工程で使用される露光装置は、原版のパターンを基板に転写する装置である。半導体素子の集積度は年々増す一方であり、高集積度の回路パターンを作成するためには、投影光学系の収差やディストーションの低減が不可欠である。
そこで、投影光学系の収差やディストーションを低減させるため、駆動装置を用いて投影光学系の一部の光学素子を光軸方向に変位させ、あるいは傾けることが考えられる。
光学素子を駆動する駆動装置として特許文献1には、1軸方向に変位するアクチュエータを複数配置した構成が記載されている。この駆動装置は、光学素子の接線方向に変位するアクチュエータと、アクチュエータの変位を方向変換して光軸方向の変位として出力するリンク機構とを備え、リンク機構は複数のリンク部材をフレクシャで連結して構成される。
特開2006−261481号公報
光学素子を駆動する駆動装置として特許文献1には、1軸方向に変位するアクチュエータを複数配置した構成が記載されている。この駆動装置は、光学素子の接線方向に変位するアクチュエータと、アクチュエータの変位を方向変換して光軸方向の変位として出力するリンク機構とを備え、リンク機構は複数のリンク部材をフレクシャで連結して構成される。
上述のような、リンク機構を備える駆動装置では、ピエゾアクチュエータを繰り返し駆動すると、フレクシャに対して繰り返し応力が発生し、長期間使用すると、フレクシャが疲労破断する可能性がある。
フレクシャが破断すると交換が必要となるため、例えば露光装置では交換時間が装置のスループットを低下させてしまう。したがって、駆動装置の耐久時間を長くすることが望まれていた。
そこで、本発明は、耐久性が高い駆動装置を提供することを目的とする。
フレクシャが破断すると交換が必要となるため、例えば露光装置では交換時間が装置のスループットを低下させてしまう。したがって、駆動装置の耐久時間を長くすることが望まれていた。
そこで、本発明は、耐久性が高い駆動装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の駆動装置は、光学素子を第1方向に変位させる駆動装置であって、前記光学素子に取り付けられる第1部材と、少なくとも1つのリンク部材と複数のジョイントからなるリンク機構を介して前記第1部材に連結される第2部材と、前記第1部材を前記第1方向に変位させる第1駆動手段と、前記第2部材を前記第1部材と一体的に前記第1方向に変位させる第2駆動手段と、を備えることを特徴としている。
また、別の観点において本発明の駆動装置は、光学素子を第1方向に変位させる駆動装置であって、前記光学素子に取り付けられる第1部材と、第1フレクシャを介して前記第1部材に連結される第2部材と、第2フレクシャを介して前記第2部材に連結される第3部材と、前記第1部材を前記第1方向に変位させる第1駆動手段と、 前記第2部材を前記第1方向に変位させる第2駆動手段と、を備え、前記第1駆動手段を駆動したときに、前記第1フレクシャよりも前記第2フレクシャの方が変形量が大きく、前記第2駆動手段を駆動したときに、前記第2フレクシャよりも前記第1フレクシャの方が変形量が大きくなるように構成されることを特徴としている。
本発明によれば、耐久性が高い駆動装置を提供することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
図9の全体構成図を参照して、本発明の実施例の露光装置を説明する。以下に説明する露光装置は一例であり、この構成に限定されるものではない。
露光装置100は、スリット照明下で原版であるレチクル25をスキャン駆動し、これに同期して基板であるウェハ28をスキャン駆動しながら露光動作を行なうスキャナ式露光装置である。露光装置100は、照明光学系24と、レチクル25を搭載して移動するレチクルステージ26と、投影光学系21と、投影光学系21を支持する鏡筒定盤22と、ウェハを搭載して移動するウェハステージ29と、を備える。
図9の全体構成図を参照して、本発明の実施例の露光装置を説明する。以下に説明する露光装置は一例であり、この構成に限定されるものではない。
露光装置100は、スリット照明下で原版であるレチクル25をスキャン駆動し、これに同期して基板であるウェハ28をスキャン駆動しながら露光動作を行なうスキャナ式露光装置である。露光装置100は、照明光学系24と、レチクル25を搭載して移動するレチクルステージ26と、投影光学系21と、投影光学系21を支持する鏡筒定盤22と、ウェハを搭載して移動するウェハステージ29と、を備える。
照明光学系24は、レチクル25に光を種々の照明モードにて照射する。レチクル架台27は、レチクルステージ26を鏡筒定盤22上に支持するための架台である。投影光学系21は複数のレンズユニット21aを積重ねてなり、各々のレンズユニット21aは、少なくとも1つのレンズと、レンズを収納する鏡筒からなる。鏡筒定盤22は投影光学系21を支持し、鏡筒定盤は除振機構22aを介して床31に設置された本体23に支持される。除振機構22aにより、床31から投影光学系21に伝達する振動を低減させている。ウェハステージ29はレチクルステージ26のスキャン動作に同期してスキャン駆動される。また、ウェハステージ29はウェハの光軸方向の位置を調整するための微動機構を備える。
本発明の駆動装置は、上記構成における複数のレンズユニット21aの少なくとも1つにおいてレンズ(光学素子)を駆動するために用いられる。レンズ制御手段30は、所定の制御フローに従って駆動装置を制御する手段である。レンズ制御手段30は、気圧センサ等の各種センサ情報や、予め記憶された情報にもとづいてレンズの駆動を制御する。これにより、投影光学系21の収差,ディストーション等の影響を低減することができる。
図7(a)〜(c)は、本実施例の駆動装置を搭載したレンズユニット21aを示す図である。図7(a)はレンズ11及びレンズ枠12を取り除いた平面図、図7(b)はレンズ11及びレンズ枠12を搭載した平面図、図7(c)は図7(b)のA−A断面図である。図7(a)、図7(b)において紙面垂直方向がレンズの光軸方向(Z方向、第1方向)となる。
レンズユニット21aは、レンズ11と、レンズ11を保持するレンズ枠12と、レンズ11を光軸方向に駆動する駆動装置8と、レンズ11の位置を検出するレンズ位置検出手段10と、これらの収納する鏡筒9とを備える。鏡筒9は、駆動装置8及びレンズ位置検出手段10を固定する平坦部9aと、隣接する他のレンズユニットと結合するための円筒部9bを有する。本実施例では、駆動装置8およびレンズ位置検出手段10が3つ、鏡筒9の平坦部9aに設置される。レンズ位置検出手段10は、半導体レーザを用いた干渉型測長器、静電容量変位計、リニアエンコーダ、差動トランス変位計等が、要求精度に応じて好適に用いられる。
レンズ11を保持するレンズ枠12には上面6箇所にフランジ状の突起(フランジ部)が設けられる。6箇所のうちの3箇所のフランジ部は、後述する駆動装置8の出力部材(第1部材)に、レンズ枠取付ネジ13を用いて締結される。また、他の3箇所のフランジ部はレンズ位置検出用のターゲットとして利用される。その状態を図7(c)を参照して説明するが、レンズ位置検出手段10にレーザ干渉型の位置検出センサを用いた場合の例であり、レンズ11の光軸方向と半径方向に検出用レーザビームを投射し、その反射光の干渉情報から、レンズ枠12の3箇所(フランジ部近傍)の光軸方向及び半径方向の位置(変位)を検出する。
以上の構成において、3つの駆動装置8を等量だけ駆動するとレンズ11を光軸方向に並進駆動することができる。また3つの駆動装置の駆動量に差を設けることで、図7(b)に示したθa及びθb方向のチルト駆動が可能である。この際、レンズ位置検出手段10の光軸方向の出力をフィードバックすることで、レンズ11の並進駆動量及びチルト駆動量を正確に制御できる。
また、レンズ位置検出手段10の半径方向の出力をモニタすることで、レンズ11の光軸に直交した平面内での平行偏心に伴う像のシフト量を計算する。この計算結果を、図9に示したウェハステージ29の駆動量に加えることで、レンズ11の偏心に伴うレチクル像のアライメント誤差を解消する。
次に、図1を参照しつつ駆動装置8の構成について説明する。図1は図7におけるB−B断面図である。
駆動装置8は、レンズ11を第1方向である光軸方向(矢印3aおよびその逆方向)に変位させる装置である。ここで、光学素子を光軸方向に変位させるとは、レンズを部分的に変位させて、変形させる場合を含む。駆動装置8は、光軸方向に垂直な光学素子の接線方向(図1における左右方向、第2方向)に変位するピエゾアクチュエータ51,52を備える。
本実施例では、ピエゾアクチュエータ51を1つ配置し、その両側にピエゾアクチュエータ52を配置した例を示し、駆動装置はピエゾアクチュエータ51を中心として左右対称な構成としている。
駆動装置8は、レンズ11を第1方向である光軸方向(矢印3aおよびその逆方向)に変位させる装置である。ここで、光学素子を光軸方向に変位させるとは、レンズを部分的に変位させて、変形させる場合を含む。駆動装置8は、光軸方向に垂直な光学素子の接線方向(図1における左右方向、第2方向)に変位するピエゾアクチュエータ51,52を備える。
本実施例では、ピエゾアクチュエータ51を1つ配置し、その両側にピエゾアクチュエータ52を配置した例を示し、駆動装置はピエゾアクチュエータ51を中心として左右対称な構成としている。
以下の説明では左右の片方の構成について説明し、他方については同様であるものとして説明を省略する。
ピエゾアクチュエータ51の両端には入力部材1a,フレクシャ4c,リンク部材1b,フレクシャ4dが連結され、フレクシャ4dには出力部材3が連結される。出力部材3は、レンズ11に取り付けられる部材であり、駆動装置の出力部として機能する。ピエゾアクチュエータ51の接線方向の変位は、これらの部材およびフレクシャ(ジョイント)からなるリンク機構1a,1b,4c,4dによって光軸方向の変位に変換されて、出力部材3に伝わる。
ピエゾアクチュエータ51の両端には入力部材1a,フレクシャ4c,リンク部材1b,フレクシャ4dが連結され、フレクシャ4dには出力部材3が連結される。出力部材3は、レンズ11に取り付けられる部材であり、駆動装置の出力部として機能する。ピエゾアクチュエータ51の接線方向の変位は、これらの部材およびフレクシャ(ジョイント)からなるリンク機構1a,1b,4c,4dによって光軸方向の変位に変換されて、出力部材3に伝わる。
出力部材3はフレクシャ6a,リンク部材6c,フレクシャ6bを介して中間部材33に連結される。また、入力部材1aはフレクシャ4b,リンク部材1c,フレクシャ4aを介して中間部材33に連結される。ピエゾアクチュエータ52の両端には固定部材34と入力部材2aが連結される。固定部材34は、前述した鏡筒9の平坦部9aにねじ等によって締結される。入力部材2aは、フレクシャ5c,リンク部材2b,フレクシャ5dを介して中間部材33に連結される。
ピエゾアクチュエータ52の接線方向の変位は、これらの部材およびフレクシャからなるリンク機構5c,リンク部材2b,フレクシャ5dによって光軸方向の変位に変換されて、中間部材33に伝わる。中間部材33は、フレクシャ7a,リンク部材7c,フレクシャ7bを介して固定部材34に連結される。入力部材2aは、フレクシャ5b,リンク部材2c,フレクシャ5aを介して固定部材34に連結される。
フレクシャとして弾性ヒンジ、板ばね等を用いることができるが、フレクシャ以外の転がりや滑りを利用したジョイント機構を用いてもよい。
ピエゾアクチュエータの代わりに、ねじやプランジャを用いたアクチュエータなどの他のアクチュエータを用いてもよい。
フレクシャとして弾性ヒンジ、板ばね等を用いることができるが、フレクシャ以外の転がりや滑りを利用したジョイント機構を用いてもよい。
ピエゾアクチュエータの代わりに、ねじやプランジャを用いたアクチュエータなどの他のアクチュエータを用いてもよい。
本実施例では、好適な例として、出力部材3、中間部材33、固定部材34および第1フレクシャ6a、6b及び第2フレクシャ7a、7b等は、単一の部材を加工することにより一体的に形成される。しかしながら、上述の説明における「連結」とは、一体形成される場合のみならず、複数の部材を締結、あるいは、溶接で接合される場合を含む。
以上の駆動装置の動作を図2〜図5を参照しつつ説明する。図2は図1のリンク機構を模式的に示した図である。
図2は、ピエゾアクチュエータ51,52を駆動していない状態を示す図である。図に示すように、リンク部材4aは接線方向に対してθ1_0 傾けて配置され、リンク部材1bは接線方向に対してθ2_0傾けて配置される。
図2は、ピエゾアクチュエータ51,52を駆動していない状態を示す図である。図に示すように、リンク部材4aは接線方向に対してθ1_0 傾けて配置され、リンク部材1bは接線方向に対してθ2_0傾けて配置される。
図3は、ピエゾアクチュエータ51を接線方向にx1だけ変位させた状態を示す図である。ピエゾアクチュエータ51を変位させると、ピエゾアクチュエータ51に連結される入力部材1aも同様に接線方向に変位する。すると、フレクシャ4cおよびフレクシャ4dが変形しながらリンク部材4aの角度が変化して、出力部材3が光軸方向に変位する。
そのときに、フレクシャ4a,4bも変形しながらリンク部材1cの角度が変化し、フレクシャ6a,6bが変形しながらリンク部材6cの角度も変化する。いいかえると、フレクシャ4cおよび4dは、出力部材3の光軸方向への変位と入力部材1aの接線方向への変位とが連動するように構成される。また、フレクシャ4a,4bは入力部材1aが中間部材33に対して光軸方向に変位することを制限するように構成される。
図4は、ピエゾアクチュエータ52を接線方向にx1だけ変位させた状態を示す図である。ピエゾアクチュエータ52を変位させると、ピエゾアクチュエータ52に連結される入力部材2aも同様に接線方向に変位する。すると、フレクシャ5cおよびフレクシャ5dが変形しながらリンク部材2bの角度が変化して、中間部材33が光軸方向に変位する。
そして、中間部材33に連結された出力部材3も光軸方向に変位する。そのときに、フレクシャ5a,5bも変形しながらリンク部材2cの角度が変化し、フレクシャ7a,7bが変形しながらリンク部材7cの角度も変化する。いいかえると、フレクシャ5c,5dは、中間部材33の光軸方向への変位と入力部材2aの接線方向への変位が連動するように構成される。また、フレクシャ5a,5bは入力部材1aが固定部材34に対して光軸方向に変位することを制限するように構成される。
リンク機構は、光軸方向に対して傾けて配置され、第1ジョイントであるフレクシャ4cおよび4dを介して第1部材である入力部材1aに連結され、第2ジョイントであるフレクシャ5c,5dを介して第2部材である中間部材33に連結される第1リンク部材を備える。さらに、リンク機構は、入力部材1aの中間部材33に対する光軸方向の変位と、中間部材33の光軸方向に垂直な接線方向への変位とが連動するように構成される。
リンク機構は、光軸方向に対して傾けて配置され、第1ジョイントであるフレクシャ4cおよび4dを介して第1部材である入力部材1aに連結され、第2ジョイントであるフレクシャ5c,5dを介して第2部材である中間部材33に連結される第1リンク部材を備える。さらに、リンク機構は、入力部材1aの中間部材33に対する光軸方向の変位と、中間部材33の光軸方向に垂直な接線方向への変位とが連動するように構成される。
ここで注目すべき点は、ピエゾアクチュエータ52を駆動することにより、中間部材33と出力部材3を一体的に光軸方向に変位させるようにしている点である。具体的には、ピエゾアクチュエータ51を駆動するときには、第1フレクシャであるフレクシャ4c,4d,6a,6bの変形量が第2フレクシャであるフレクシャ5c,5d,7a,7bの変形量よりも大きくなるように構成されている。さらに、ピエゾアクチュエータ52を駆動するときにはフレクシャ5c,5d,7a,7bの変形量がフレクシャ4a,4d,6a,6bの変形量よりも大きくなるように構成されている。
これにより、ピエゾアクチュエータ52を駆動したときにフレクシャ4c,4d,6ア,6bを大きく変形させず、ピエゾアクチュエータ51を駆動したときにフレクシャ5c,5d,7a,7bを大きく変形させない構成となっている。
ピエゾアクチュエータ51と52を使いわけることによって駆動装置の耐久性を向上させることが可能となる。
ピエゾアクチュエータ51と52を使いわけることによって駆動装置の耐久性を向上させることが可能となる。
たとえば、ピエゾアクチュエータ51を駆動頻度が高いが駆動ストロークが小さくてもよい駆動時に使用し、ピエゾアクチュエータ52を駆動頻度が少ないが要求される駆動ストロークが大きい駆動時にしようするといったことが考えられる。
ピエゾアクチュエータ52の駆動回数が数万回以下の場合を想定すると、0.2%耐力もしくはそれ以上の耐力まで使用できるため、ピエゾアクチュエータ51と比較して1.5倍もしくはそれ以上の駆動ストロークをとることが出来る。
ピエゾアクチュエータ52の駆動回数が数万回以下の場合を想定すると、0.2%耐力もしくはそれ以上の耐力まで使用できるため、ピエゾアクチュエータ51と比較して1.5倍もしくはそれ以上の駆動ストロークをとることが出来る。
ここで、理想的に式で表すと
入力部材1aへの入力量:x1
リンク部材1cの駆動前角度:θ1_0
リンク部材1cの長さ:l1_0(一定)
リンク部材1bの駆動前角度:θ2_0
リンク部材1bの長さ:l2_0(一定)
リンク部材1cの駆動後角度:θ1_1
リンク部材1bの駆動後角度:θ2_1
入力部材1aへの入力による出力部材3の駆動量: x31a(矢印3a方向を+とする)として、下記の式で表される。
x31a≒−x1×(tan-1(θ1_0)+ tan-1(θ2_0))
入力部材1aへの入力量:x1
リンク部材1cの駆動前角度:θ1_0
リンク部材1cの長さ:l1_0(一定)
リンク部材1bの駆動前角度:θ2_0
リンク部材1bの長さ:l2_0(一定)
リンク部材1cの駆動後角度:θ1_1
リンク部材1bの駆動後角度:θ2_1
入力部材1aへの入力による出力部材3の駆動量: x31a(矢印3a方向を+とする)として、下記の式で表される。
x31a≒−x1×(tan-1(θ1_0)+ tan-1(θ2_0))
ここで、図1、図2、図3、図4の実施例においては、θ1_0≒90°として記載しているが、これにかぎられない。例えば0°≦θ1_0≦90°ならば、x31aは−(図面下方向)に駆動量が調整される。また、90°≦θ1_0≦180°ならばx31aは+(図面上方向)に駆動量が調整される。
θ1_0と同様に、θ2_0も調整が可能である。
θ1_0と同様に、θ2_0も調整が可能である。
また、x1、θ1_0、θ2_0を機構配置上の制約などで一定としなければならない場合、l1_0及びl2_0の長さを変更することで、x1、θ1_0、θ2_0を変更することなくx31aを増減することが可能である。例えば、0°≦θ2_0≦90°ならばl2_0を増やすことで、x31aを+方向に増加させることが可能である。
l1_0、l2_0を増やした場合、フレクシャ4a、4b、4c、4d各々に生じる変形は小さく出来るので、駆動機構の耐久、寿命、駆動範囲上はl1_0、l2_0は大きい方が良い傾向にある。しかし、露光装置のような、十分なスペースが確保できない装置においては、l1_0、l2_0、θ1_0、θ2_0、x1の最適化が必要となる。
l1_0、l2_0を増やした場合、フレクシャ4a、4b、4c、4d各々に生じる変形は小さく出来るので、駆動機構の耐久、寿命、駆動範囲上はl1_0、l2_0は大きい方が良い傾向にある。しかし、露光装置のような、十分なスペースが確保できない装置においては、l1_0、l2_0、θ1_0、θ2_0、x1の最適化が必要となる。
ここで、入力部の分解能が十分にある場合、本実施例の駆動装置としては入力量x1に対して駆動量x31aが多い方が好適で、『組合せ(1):90≦θ1_0≦180°、0°≦θ2_0≦90°』もしくは『組合せ(2):0°≦θ1_0≦90°、90°≦θ2_0≦180°』の組合せが好適である。
組合せ(1)、(2)の選択は『入力部材を押し引きどちらで利用できるか』及び『出力部材を図面上下どちら方向に動かしたいか』によって判断される。
組合せ(1)、(2)の選択は『入力部材を押し引きどちらで利用できるか』及び『出力部材を図面上下どちら方向に動かしたいか』によって判断される。
また、入力部材の分解能が不十分で、分解能を向上させたい場合、『組合せ(3):90°≦θ1_0≦180°、0°≦θ2_0≦90°』もしくは『組合せ(2):0°≦θ1_0≦90°、90°≦θ2_0≦180°』の組合せが好適である。
組合せ(1)、(2)の選択は『入力部材を押し引きどちらで利用できるか』及び『出力部材3を矢印3a方向あるいはその逆方向に動かしたいか』によって判断される。
組合せ(1)、(2)の選択は『入力部材を押し引きどちらで利用できるか』及び『出力部材3を矢印3a方向あるいはその逆方向に動かしたいか』によって判断される。
なお、入力部材1aへの入力は、ピエゾアクチュエータ51から直接入力されても良いし、不図示のリンク機構あるいは他の変位伝達機構を介して入力されても良い。
同様に、入力部材2aへの入力は、ピエゾアクチュエータ52から直接入力されても良いし、不図示のリンク機構あるいは他の変位伝達機構を介して入力されても良い。
同様に、入力部材2aへの入力は、ピエゾアクチュエータ52から直接入力されても良いし、不図示のリンク機構あるいは他の変位伝達機構を介して入力されても良い。
本実施例では出力部材3に対してリンク機構を左右対称に配置している。これにより、駆動反力が相殺されて無駄な変形を防ぐことができ、さらに、出力部材3の変位が光軸方向以外の方向成分をもつことを抑えることができる。しかしながら、部材3の両側に配置したリンク機構を部材3に対して非対称に配置してもよい。また、左右の入力部材に異なる変位量を与えても良い。
以上のように、本実施例の駆動装置は、レンズ(光学素子)に取り付けられる出力部材3(第1部材)と、少なくとも1つのリンク部材と複数のフレクシャ(ジョイント)からなるリンク機構4c,1b,4dを介して出力部材と連結される入力部材1a(第2部材)とを備える。そして、出力部材を光軸方向(第1方向)に変位させるピエゾアクチュエータ51(第1駆動手段)と、入力部材1aを出力部材3と一体的に光軸方向(矢印3aおよびその逆方向)に変位させる第2駆動手段であるピエゾアクチュエータ52とを備える。
前述のように、入力部材1aがリンク機構4a,1c,4bを介して中間部材33に連結され、リンク機構4c,1b,4dを介して出力部材3に連結されている。そのため、第2駆動手段であるピエゾアクチュエータ52は、中間部材33、入力部材1a、出力部材3を一体的に変位させることができる。
これにより、ピエゾアクチュエータ52を駆動させたときにはリンク機構4c,1b,4dの疲労を低減できるため、駆動装置の耐久性を向上させることができる。
これにより、ピエゾアクチュエータ52を駆動させたときにはリンク機構4c,1b,4dの疲労を低減できるため、駆動装置の耐久性を向上させることができる。
また、本実施例の駆動装置は、レンズ(光学素子)に取り付けられる出力部材(第1部材)と、フレクシャ6a,6b(第1フレクシャ)を介して出力部材に連結される中間部材(第2部材)と、複数のフレクシャ7a,7b(ジョイント)からなる第2リンク機構を介して中間部材(第2部材)に連結される固定部材34(第3部材)と、出力部材を光軸方向に変位させるピエゾアクチュエータ51(第1駆動手段)と、固定部材34に対して中間部材を光軸方向に変位させるピエゾアクチュエータ52と、を備える。
これにより、ピエゾアクチュエータ52を駆動させたときにはフレクシャ6a,6bの疲労を低減できるため、駆動装置の耐久性を向上させることができる。
これにより、ピエゾアクチュエータ52を駆動させたときにはフレクシャ6a,6bの疲労を低減できるため、駆動装置の耐久性を向上させることができる。
そして、ピエゾアクチュエータ51を駆動したときに、フレクシャ7a,7bよりもフレクシャ6a,6bの方が変形量が大きく、ピエゾアクチュエータ52を駆動したときに、フレクシャ6a,6bよりもフレクシャ7a,7bの方が変形量が大きくなるように構成される。
本実施例によれば、フレクシャ5c,5d,7a,7bを含むリンク機構と、フレクシャ4a,4d,6a,6bを含むリンク機構とを概ね独立に構成しているため、フレクシャに加わる応力を分散させることができる。また、ピエゾアクチュエータ51と52の変位は直列に部材3に伝わるため、一方のピエゾアクチュエータで大きなストロークで変位させつつ、他方のピエゾアクチュエータで微調整を行うことも可能である。
次に、図5を参照して、本発明の実施例2を説明する。
実施例1においてピエゾアクチュエータ51の変位方向が接線方向であったのに対して、実施例2ではピエゾアクチュエータ51の変位方向が光軸方向である点が異なる。
実施例1においてピエゾアクチュエータ51の変位方向が接線方向であったのに対して、実施例2ではピエゾアクチュエータ51の変位方向が光軸方向である点が異なる。
次に、図6を参照して、本発明の実施例3を説明する。
実施例1が左右対称であるのに対して、実施例3では左右非対称である。
実施例1が左右対称であるのに対して、実施例3では左右非対称である。
次に、図8を参照して、本発明の実施例4を説明する。
実施例1における図7の構成がレンズを変位させる構成であったのに対して、本実施例4では、レンズを積極的に変形させる構成となっている。
具体的には、レンズ枠固定部14を設けることにより、本実施例の駆動装置8を駆動した際にレンズ枠固定部14が概ね変位しないようにしている。この構成により、レンズ11およびレンズ枠12を変形させる。
実施例1における図7の構成がレンズを変位させる構成であったのに対して、本実施例4では、レンズを積極的に変形させる構成となっている。
具体的には、レンズ枠固定部14を設けることにより、本実施例の駆動装置8を駆動した際にレンズ枠固定部14が概ね変位しないようにしている。この構成により、レンズ11およびレンズ枠12を変形させる。
ここで、レンズ枠固定部14は鏡筒9に対して概ね剛体として直接結合しても良いし、図8には不図示の別の駆動装置を介して取り付けても良い。駆動装置8を介してレンズ枠固定部14と鏡筒9を結合した場合、レンズ枠固定部14に設けられた不図示の駆動装置の駆動量が概ねゼロになるように制御をかければ、概ね剛体として結合した場合と同様の挙動を示し、任意の量を駆動すれば光学要素であるレンズ11に対する駆動と変形を同時に行うことが出来る。
なお、図7及び図8の実施例では、駆動装置8を3個有するが、駆動装置8の配置数は1つ以上であればいくつでもよい。
なお、図7及び図8の実施例では、駆動装置8を3個有するが、駆動装置8の配置数は1つ以上であればいくつでもよい。
(デバイス製造方法の実施例)
デバイス(半導体集積回路素子、液晶表示素子等)は、前述のいずれかの実施例の露光装置を使用して、感光剤を塗布した基板(ウェハ、ガラスプレート等)を露光する工程と、その基板を現像する工程と、他の周知の工程と、を経ることにより形成、製造される。他の周知の工程には、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等を含む。
デバイス(半導体集積回路素子、液晶表示素子等)は、前述のいずれかの実施例の露光装置を使用して、感光剤を塗布した基板(ウェハ、ガラスプレート等)を露光する工程と、その基板を現像する工程と、他の周知の工程と、を経ることにより形成、製造される。他の周知の工程には、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等を含む。
1a,2a:入力部材
3:出力部材
4a,4b,4c,4d,5a,5b,5c,5d,6a,6b,7a,7b:フレクシャ
1b,1c,2b,2c,6c,7c:リンク部材
8:駆動装置 9:鏡筒 10:レンズ位置検出手段
11:レンズ 12:レンズ枠 13:レンズ枠取り付けネジ
14:レンズ枠固定部 21:投影光学系
22:鏡筒定盤 23:本体 24:照明光学系
25:レチクル 26:レチクルステージ 27:レチクル架台
28:ウェハ 29:ウェハステージ 30:レンズ制御手段
33:中間部材 34:固定部材
3:出力部材
4a,4b,4c,4d,5a,5b,5c,5d,6a,6b,7a,7b:フレクシャ
1b,1c,2b,2c,6c,7c:リンク部材
8:駆動装置 9:鏡筒 10:レンズ位置検出手段
11:レンズ 12:レンズ枠 13:レンズ枠取り付けネジ
14:レンズ枠固定部 21:投影光学系
22:鏡筒定盤 23:本体 24:照明光学系
25:レチクル 26:レチクルステージ 27:レチクル架台
28:ウェハ 29:ウェハステージ 30:レンズ制御手段
33:中間部材 34:固定部材
Claims (6)
- 光学素子を第1方向に変位させる駆動装置であって、
前記光学素子に取り付けられる第1部材と、
少なくとも1つのリンク部材と複数のジョイントからなるリンク機構を介して前記第1部材に連結される第2部材と、
前記第1部材を前記第1方向に変位させる第1駆動手段と、
前記第2部材を前記第1部材と一体的に前記第1方向に変位させる第2駆動手段と、を備えることを特徴とする駆動装置。 - 少なくとも1つのリンク部材と複数のジョイントからなる第2リンク機構を介して前記第2部材に連結される第3部材を備え、
前記第2駆動手段は前記第3部材に対して前記第2部材を変位させることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。 - 前記リンク機構は、
前記第1方向に対して傾けて配置され、第1ジョイントを介して前記第1部材に連結され、第2ジョイントを介して前記第2部材に連結される第1リンク部材を備え、
前記第1部材の前記第2部材に対する前記第1方向の変位と、前記第2部材の第1方向に垂直な第2方向への変位とが連動するように構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の駆動装置。 - 光学素子を第1方向に変位させる駆動装置であって、
前記光学素子に取り付けられる第1部材と、
第1フレクシャを介して前記第1部材に連結される第2部材と、
第2フレクシャを介して前記第2部材に連結される第3部材と、
前記第1部材を前記第1方向に変位させる第1駆動手段と、
前記第2部材を前記第1方向に変位させる第2駆動手段と、を備え、
前記第1駆動手段を駆動したときに、前記第1フレクシャよりも前記第2フレクシャの方が変形量が大きく、
前記第2駆動手段を駆動したときに、前記第2フレクシャよりも前記第1フレクシャの方が変形量が大きくなるように構成されることを特徴とする駆動装置。 - 原版に光を照射する照明光学系と、
原版からの光を基板に投影する投影光学系とを備える露光装置において、
前記投影光学系が、請求項1乃至4のいずれか1つに記載の駆動装置を備えることを特徴とする露光装置。 - 請求項5記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光された前記基板を現像する工程と、を有することを特徴とするデバイス製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008227652A JP2010062396A (ja) | 2008-09-04 | 2008-09-04 | 駆動装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008227652A JP2010062396A (ja) | 2008-09-04 | 2008-09-04 | 駆動装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010062396A true JP2010062396A (ja) | 2010-03-18 |
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ID=42188862
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2008227652A Pending JP2010062396A (ja) | 2008-09-04 | 2008-09-04 | 駆動装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010062396A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103926800A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-07-16 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种光刻投影物镜微位移控制的电路结构 |
-
2008
- 2008-09-04 JP JP2008227652A patent/JP2010062396A/ja active Pending
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CN103926800A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-07-16 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种光刻投影物镜微位移控制的电路结构 |
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