JP2017223889A - Positioning adjustment mechanism, exposure device and manufacturing method of article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位置調整機構、露光装置及び物品の製造方法に関する。 The present invention relates to a position adjusting mechanism, an exposure apparatus, and an article manufacturing method.
振動や圧力などの力が加わると電圧が発生し、逆に電圧が加えられると伸縮する現象は圧電効果と呼ばれており、圧電効果を有する素子は、一般的に圧電素子、またはピエゾ素子と呼ばれている。圧電素子は電圧の制御によって微妙に伸縮変化させることが可能であるため、微小位置制御が可能なアクチュエータとして使用されている。
圧電アクチュエータの使用例として、例えば、特許文献1が挙げられる。特許文献1では、光路の途中に可変形鏡を配置して収差補正を行なっており、該可変形鏡の微小な位置制御を、圧電アクチュエータを使用して行っている。具体的には、mmオーダーの厚さの薄鏡の裏面に対して、アクチュエータによって反射面の面外方向に駆動する力を加えることで任意の形状の反射面を作っている。圧電アクチュエータは、高分解能であるが圧電素子のストロークが短いため、補正ストロークを圧電素子のストローク内に収めるためには、圧電アクチュエータの位置調整が必要となる。特許文献2は、圧電素子が積層される積層方向にエンド部材をストローク可能な圧電ユニットを備え、圧電ユニットを収容するホルダとケーシングの外周面との間に間隙を有しているアクチュエータを開示している。
When a force such as vibration or pressure is applied, a voltage is generated, and conversely, a phenomenon that expands and contracts when a voltage is applied is called a piezoelectric effect. An element having a piezoelectric effect is generally a piezoelectric element or a piezoelectric element. being called. Since the piezoelectric element can be slightly expanded and contracted by controlling the voltage, it is used as an actuator capable of minute position control.
As an example of use of the piezoelectric actuator, for example, Patent Document 1 is cited. In Patent Document 1, a deformable mirror is arranged in the middle of an optical path to correct aberrations, and minute position control of the deformable mirror is performed using a piezoelectric actuator. Specifically, a reflective surface having an arbitrary shape is formed by applying a force that drives the thin mirror with a thickness on the order of mm to the out-of-plane direction of the reflective surface by an actuator. The piezoelectric actuator has a high resolution but the stroke of the piezoelectric element is short. Therefore, in order to keep the correction stroke within the stroke of the piezoelectric element, it is necessary to adjust the position of the piezoelectric actuator. Patent Document 2 discloses an actuator including a piezoelectric unit that can stroke an end member in a stacking direction in which piezoelectric elements are stacked, and having a gap between a holder that accommodates the piezoelectric unit and an outer peripheral surface of a casing. ing.
圧電アクチュエータの調整作業を行うために作業スペースを確保する必要がある。しかしながら、特許文献2では積層方向における位置の微調整が可能なだけで、調整作業時に作業スペースを確保できない。一方で、作業性を向上させるための作業スペースの拡大は、圧電アクチュエータを取り付ける装置のサイズの拡大につながるため望ましくない。また、組立工程・メンテナンス時などで、作業スペースの関係上、ある一定方向からのアクセスが出来ない状況になる場合も想定される。したがって、圧電アクチュエータを容易に調整できるような調整機構が必要になる。 It is necessary to secure a work space for adjusting the piezoelectric actuator. However, in Patent Document 2, only a fine adjustment of the position in the stacking direction is possible, and a work space cannot be secured during the adjustment work. On the other hand, an increase in work space for improving workability is not desirable because it leads to an increase in the size of a device to which a piezoelectric actuator is attached. In addition, there may be a case where access from a certain direction is not possible due to work space during assembly process and maintenance. Therefore, an adjustment mechanism that can easily adjust the piezoelectric actuator is required.
本発明は、例えば、圧電アクチュエータの調整作業を容易にする位置調整機構を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a position adjustment mechanism that facilitates adjustment work of a piezoelectric actuator, for example.
上記課題を解決するために、本発明の一側面である位置調整機構は、ベースの内部に収容された、物体を駆動させるアクチュエータの位置を調整する位置調整機構であって前記アクチュエータの一方の端部に、第1の締結部により解放可能に固定され、前記物体と接続する接続部と、前記アクチュエータの他方の端部に固定され、該アクチュエータの位置を移動させる駆動機構と、前記駆動機構を第2の締結部により解放可能に保持する保持部材と、を有し、前記駆動機構は、前記保持部材から解放され、前記接続部が前記一方の端部から解放された状態で、前記アクチュエータの位置を所定の方向に調節する。 In order to solve the above-described problem, a position adjustment mechanism according to one aspect of the present invention is a position adjustment mechanism that adjusts the position of an actuator that is housed in a base and that drives an object, and includes one end of the actuator. A connecting portion that is releasably fixed by a first fastening portion and connected to the object, a driving mechanism that is fixed to the other end of the actuator and moves the position of the actuator, and the driving mechanism A holding member that is releasably held by a second fastening portion, and the drive mechanism is released from the holding member, and the connection portion is released from the one end portion. Adjust the position in a predetermined direction.
本発明によれば、例えば、圧電アクチュエータの調整作業を容易にする位置調整機構を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide a position adjustment mechanism that facilitates adjustment work of a piezoelectric actuator.
(第1実施形態)
図1を参照して、第1実施形態を説明する。図1(A)は、第1実施形態に係る圧電アクチュエータの位置調整機構100の断面図である。圧電アクチュエータ103の位置を調整する位置調節機構100は、第1調整部102、第1締結部106、駆動機構105、第2締結部107、第2保持部材108を含む。圧電アクチュエータ103は、ベースである第1保持部材104の内部に収容されている。被駆動部材101は、例えば薄鏡などの光学部材であり、圧電アクチュエータ103により駆動される。被駆動部材101は、接続部である第1調整部102を介して圧電アクチュエータ103と接続されている。第1調整部102の反対面は、第1締結部106により圧電アクチュエータ103の一方の端部と締結(固定)され、解放することが可能である。以下、解放することが可能であることを、解放可能であるとも記す。なお、被駆動部材101の変形自由度を向上させるために、被駆動部材101と第1調整部102間にヒンジ等の部材を介しても良い。また、圧電アクチュエータ103の他方(反対側)の端部は駆動機構105と締結されている。第2保持部材108は、第2締結部107により解放可能に駆動機構105を保持している。この構造により、圧電アクチュエータ103が駆動することで被駆動部材101と第1保持部材104や第2保持部材108との距離が変化し、被駆動部材101が変形する。
(First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a cross-sectional view of the
駆動機構105は、例えばガイドであり、圧電アクチュエータ103の位置移動を補助する。また駆動機構105を締結している第2締結部107を被駆動部材101側へ引き出し、その後に駆動機構105側に外力をかけることで、第2保持部材108と駆動機構105を離間させることが可能である。なお第2締結部の軸径は第2保持部材108の穴径よりも十分に小さいものとすることで摩擦力を発生させない機構となっている。
The
図1(B)に示されるように、圧電アクチュエータ103の位置調整をする場合、まず第1締結部106を解放し、次に第2締結部107を被駆動部材101側へ引き出す。その状態で、駆動機構105側に被駆動部材101とは反対方向の外力をかけることで、圧電アクチュエータ103が所定の方向である被駆動部材101と反対方向に移動し、第1調整部102と圧電アクチュエータ103が離間する。離間スペースでは、例えばスペーサーを入れて位置調整を行うなどの作業を容易に行うことができる。本実施形態によると、圧電アクチュエータ103の位置を調整するための十分なスペースが確保されることにより、圧電アクチュエータ103を容易に調整することが可能になる。
As shown in FIG. 1B, when adjusting the position of the
(第2実施形態)
以下、図2を参照して、第2実施形態について説明する。図2(A)は、第2実施形態に係る圧電アクチュエータの位置調整機構200の断面図である。以下の説明において、第1実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。被駆動部材101は例えば薄鏡であり、第1調整部102と締結されている。第1調整部102の反対面は、第1締結部106により圧電アクチュエータ103と締結され、解放することが可能である。被駆動部材101の変形自由度を向上させるために、被駆動部材101と第1調整部102間にヒンジ等の部材を介しても良い。また、圧電アクチュエータ103において被駆動部材101の反対側は、第1保持部材104と締結している。前記構造から圧電アクチュエータ103が駆動することにより、被駆動部材101と第1保持部材104との距離が変化することにより、被駆動部材101が変形する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2A is a cross-sectional view of the
駆動機構105は例えばガイドであり、圧電アクチュエータ103の位置移動を補助する部材になる。また第2締結部107は解放することも可能である。ばね201は、駆動機構105と圧電アクチュエータ103に接続されており、第2締結部107を解放することでばねによる弾性力が発生する。なお、ばねに限られるものではなく、所定の方向に弾性力を発生させることができる弾性部材(付勢部材)であればよい。例えば、ばね201の代替としてシリンダ等を使用してもよい。
The
図2(B)に示されるように、圧電アクチュエータ103の位置調整をする場合、まず第1締結部106を解放し、次に第2締結部107を被駆動部材101側へ引き出す。第2締結部107を被駆動部材101側へ引き出すことで、ばね201による弾性力が作用し、圧電アクチュエータ103が被駆動部材101と反対方向に移動して、第1調整部102と圧電アクチュエータ103が離間する。その結果、圧電アクチュエータ103の位置を調整するための十分なスペースが確保されることにより、圧電アクチュエータ103を容易に調整することが可能になる。
As shown in FIG. 2B, when adjusting the position of the
(第3実施形態)
以下、図3及び図4を参照して、第3実施形態について説明する。図3(A)は、第3実施形態に係る圧電アクチュエータの位置調整機構300の断面図である。以下の説明において、上述した実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。構成の概略は以下の通りである。被駆動部材101は、例えば薄鏡であり、第1調整部102と締結されている。第1締結部106により第1調整部102と連結部材304が締結され、第1締結部106は解放することが可能である。被駆動部材101の変形自由度を向上させるために、被駆動部材101と第1調整部102間にヒンジ等の部材を介しても良い。第3締結部302は、圧電アクチュエータ103と連結部材304を締結し、第3締結部302は解放することが可能である。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3A is a cross-sectional view of the
圧電アクチュエータ103において、被駆動部材101の反対側は、第4締結部303により圧電アクチュエータ103と第2調整部301と第1保持部材104を締結している。第4締結部303は解放することが可能である。圧電アクチュエータ103が駆動することにより、被駆動部材101と第1保持部材104との距離が変化することにより、被駆動部材101が変形する。
圧電アクチュエータ103における第1保持部材104側は、第2締結部107と締結される駆動機構105を有する。駆動機構105は例えばガイドであり、圧電アクチュエータ103の位置移動を補助する部材になる。また第2締結部107は、解放することが可能である。ばね201は、駆動機構105と圧電アクチュエータ103に接続されており、第2締結部107を解放することでばねによる弾性力が発生する。なお、ばねに限られるものではなく、弾性力を発生させることができる弾性部材であればよい。例えば、ばね201の代替としてシリンダ等を使用してもよい。
In the
The
図3(B)に示されるように、被駆動部材101側から圧電アクチュエータ103の位置調整をする場合、まず第1締結部106を解放し、次に第2締結部107を被駆動部材101側へ引き出す。そして、ばね201による弾性力が作用することで、圧電アクチュエータ103が被駆動部材101と反対方向に移動し、第1調整部102と連結部材304が離間する。その結果、圧電アクチュエータ103の位置を調整するための十分なスペースが確保されることにより、圧電アクチュエータ103を容易に調整することが可能になる。
As shown in FIG. 3B, when adjusting the position of the
また、図4に示されるように、第1保持部材104側から圧電アクチュエータ103の位置調整をする場合、まず第3締結部302を解放し、次に第4締結部303を解放することで、第2調整部301と第1保持部材104を離間することが可能になる。その結果、第2調整部301において、例えば位置調整用のスペーサー等を第2調整部301と第1保持部材104の間に挿入または抜去し、その後、第4締結部303と第3締結部302を締結することで、圧電アクチュエータ103の位置調整が可能になる。以上により、狭い作業スペースでも圧電アクチュエータ103を容易に調整でき、かつ複数の方向からも調整が可能となる。
Further, as shown in FIG. 4, when adjusting the position of the
(露光装置に係る実施形態)
図5は、位置調整機構によって位置調節されるアクチュエータにより駆動され、変形する光学装置を適用した露光装置の構成を示す概略図である。露光装置50は、照明光学系ILと、投影光学系POと、マスク55を保持して移動可能なマスクステージMSと、基板56を保持して移動可能な基板ステージWSと、基板56を露光する処理を制御する制御部51とを有する。以下の図において、上下方向(鉛直方向)にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内に互いに直交するX軸およびY軸を取っている。照明光学系ILは、光源およびスリット(いずれも不図示)を含む。照明光学系ILに含まれる光源から出射された光は、例えば、照明光学系ILに含まれるスリットによって、XY方向に長い円弧状の露光領域をマスク55上に形成することができる。マスク55及び基板56は、マスクステージMS及び基板ステージWSによってそれぞれ保持されており、投影光学系POを介して光学的にほぼ共役な位置(投影光学系POの物体面及び像面の位置)に配置される。投影光学系POは、所定の投影倍率を有し、マスク55に形成されたパターンを基板56に投影する。そして、マスクステージMS及び基板ステージWSを、投影光学系POの物体面と平行な方向(例えばXY方向)に、投影光学系POの投影倍率に応じた速度比で走査させる。これにより、マスク55に形成されたパターンを基板56に転写することができる。
(Embodiment related to exposure apparatus)
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of an exposure apparatus to which an optical device driven and deformed by an actuator whose position is adjusted by a position adjusting mechanism is applied. The
投影光学系POは、台形鏡52と、凹面鏡53と、凸面鏡54とを含むように構成される。照明光学系ILから出射しマスク55を透過した露光光は、台形鏡52の第1面52aにより光路を折り曲げられ、凹面鏡53の第1面53aに入射する。凹面鏡53の反射面53aにおいて反射した露光光は、凸面鏡54において反射し、凹面鏡53の反射面53aに入射する。凹面鏡53の反射面53aにおいて反射した露光光は、台形鏡52の第2面52bにより光路を折り曲げられ、基板上に結像する。このように構成された投影光学系POでは、凸面鏡54の表面が光学的な瞳となる。
The projection optical system PO is configured to include a
上述した露光装置の構成において、第1実施形態乃至第3実施形態に記載の位置調整機構は、例えば、凹面鏡53の反射面を変形するためのアクチュエータの位置を調節する調節機構として投影光学系に用いられうる。第1実施形態乃至第3実施形態のうちのいずれかの位置調整機構を備えた投影光学系を露光装置に用いることにより、位置調整されたアクチュエータにより凹面鏡53の反射面を変形させることができ、投影光学系における光学収差を精度よく補正することができる。
In the configuration of the exposure apparatus described above, the position adjustment mechanism described in the first to third embodiments is used in the projection optical system as an adjustment mechanism that adjusts the position of an actuator for deforming the reflecting surface of the
なお、上記実施形態では、露光装置に適用する例を説明したが、上記実施形態に係る位置調整機構を備えた投影光学系を適用可能な装置は、例えば、基板上にレジストの潜像パターンを形成するリソグラフィ装置がある。その他、レーザ加工装置、眼底撮影装置、望遠鏡、投影光学系等にも適用可能である。なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施に有利な具体例を示すにすぎない。また、上記の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決のために必須のものであるとは限らない。 In the above embodiment, an example of application to an exposure apparatus has been described. However, an apparatus to which the projection optical system including the position adjustment mechanism according to the above embodiment can be applied, for example, forms a latent image pattern of a resist on a substrate. There is a lithographic apparatus to form. In addition, the present invention can be applied to a laser processing apparatus, a fundus photographing apparatus, a telescope, a projection optical system, and the like. In addition, this invention is not limited to said embodiment, It shows only the specific example advantageous for implementation of this invention. In addition, not all combinations of features described in the above embodiments are essential for solving the problems of the present invention.
(物品の製造方法に係る実施形態)
本実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程(基板を露光する工程)と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。さらに、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、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。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
(Embodiment related to article manufacturing method)
The method for manufacturing an article according to the present embodiment is suitable for manufacturing an article such as a microdevice such as a semiconductor device or an element having a fine structure, for example. In the method for manufacturing an article according to the present embodiment, a latent image pattern is formed on the photosensitive agent applied to the substrate using the above-described exposure apparatus (a step of exposing the substrate), and the latent image pattern is formed in this step. Developing the substrate. Further, the manufacturing method includes other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, and the like). The method for manufacturing an article according to the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
100 位置調整機構
101 被駆動部材
102 第1調整部
103 圧電アクチュエータ
104 第1保持部材
105 駆動機構
106 第1締結部
107 第2締結部
108 第2保持部材
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記アクチュエータの一方の端部に、第1の締結部により解放可能に固定され、前記物体と接続する接続部と、
前記アクチュエータの他方の端部に固定され、該アクチュエータの位置を移動させる駆動機構と、
前記駆動機構を第2の締結部により解放可能に保持する保持部材と、を有し、
前記駆動機構は、前記保持部材から解放され、前記接続部が前記一方の端部から解放された状態で、前記アクチュエータの位置を所定の方向に調節する、ことを特徴とする位置調整機構。 A position adjusting mechanism for adjusting the position of an actuator for driving an object housed in a base;
A connection portion that is releasably fixed to one end portion of the actuator by a first fastening portion and is connected to the object;
A driving mechanism fixed to the other end of the actuator and moving the position of the actuator;
A holding member that releasably holds the drive mechanism by a second fastening portion,
The position adjustment mechanism, wherein the drive mechanism is released from the holding member and adjusts the position of the actuator in a predetermined direction in a state where the connection portion is released from the one end portion.
ことを特徴とする請求項1に記載の位置調整機構。 The position adjusting mechanism according to claim 1, further comprising an urging member that urges the driving mechanism in the predetermined direction between the holding member and the driving mechanism.
前記保持部材は、前記ベースから解放された状態で、前記所定の方向の位置が調節される、ことを特徴とする請求項5に記載の位置調整機構。 The fourth fastening portion fixes the holding member so as to be releasable from the base,
The position adjustment mechanism according to claim 5, wherein the holding member is adjusted in position in the predetermined direction while being released from the base.
前記露光された前記基板を現像する工程と、を含む
ことを特徴とする物品の製造方法。
A step of exposing the substrate using the exposure apparatus according to claim 7;
Developing the exposed substrate. A method for manufacturing an article.
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