JP2023070914A - Optical member position adjusting device, and exposure apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学部材位置調整装置及び露光装置に関する。 The present invention relates to an optical member position adjusting device and an exposure device.
従来、露光装置等に備えられる光学部材位置調整装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical member position adjusting device provided in an exposure apparatus or the like is known (see, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100003).
本発明の光学部材位置調整装置の態様は、筐体に収容された光学部材の位置調整を行う光学部材位置調整装置であって、前記筐体の内部で前記光学部材を保持する筒状部材を有し、前記筒状部材は、前記筐体に取り付けられる第1部分と、前記第1部分に対して所定方向に所定間隔を空けて設けられ、前記光学部材を保持する第2部分と、前記第1部分及び前記第2部分のそれぞれと接続した状態に形成され、前記所定間隔を変更することにより前記第1部分に対して前記第2部分を前記所定方向へ案内する案内部と、を備える。 An aspect of the optical member position adjusting device of the present invention is an optical member position adjusting device that adjusts the position of an optical member housed in a housing, wherein a cylindrical member that holds the optical member is provided inside the housing. The cylindrical member has a first portion attached to the housing, a second portion provided at a predetermined distance from the first portion in a predetermined direction and holding the optical member, and a guide part formed in a state of being connected to each of the first part and the second part, and guiding the second part in the predetermined direction with respect to the first part by changing the predetermined distance. .
本発明の露光装置の態様は、前記に記載の光学部材位置調整装置を備える。 An aspect of the exposure apparatus of the present invention includes the optical member position adjustment device described above.
以下、本発明に係る光学部材位置調整装置及び露光装置の一実施形態を、図1に示すように、露光装置1が、マルチレンズ型で走査露光方式のパネル露光装置である場合を例にとって説明する。露光装置1は、フォトレジストが塗布されたパネル状の平板ガラスよりなるプレートPT(感光性基板)に、マスクMのパターンの像を露光する。この種のプレートPTは、液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイ等の薄型ディスプレイパネルに使用される。
以下、プレートPTの合焦時の表面に垂直に、Z軸を取って説明する。さらに、その表面に平行な平面内で、走査露光時のマスクM及びプレートPTの走査方向に沿ってX軸を、X軸に直交する方向(非走査方向)に沿ってY軸を取って説明する。
An embodiment of an optical member position adjusting apparatus and an exposure apparatus according to the present invention will be described below, taking as an example the case where the
In the following description, the Z-axis is taken perpendicular to the surface of the plate PT when it is in focus. Furthermore, in a plane parallel to the surface, the X-axis is taken along the scanning direction of the mask M and the plate PT during scanning exposure, and the Y-axis is taken along the direction perpendicular to the X-axis (non-scanning direction). do.
なお、本明細書で言う「接続」とは、接続対象となる複数の部材が予め連なっているこを意味する。 The term "connection" used in this specification means that a plurality of members to be connected are connected in advance.
図1において、露光装置1は、露光用の照明光EL(露光光)を発生する例えば超高圧水銀ランプからなる光源10と、照明光ELでマスクMのパターン面の複数の台形状の照明領域IRA等を均一な照度分布で照明する照明系ISと、マスクMをマスクホルダ(不図示)を介してXY平面に平行に保持して移動するマスクステージ21と、マスクMのパターンの像をプレートPTの表面の複数の台形状の露光領域PRA等に形成するマルチレンズ型投影光学系よりなる投影システムPS(投影光学系)と、プレートPTを保持して移動するプレートステージ22と、を備えている。
さらに、露光装置1は、マスクステージ21の位置情報を計測する複数軸のレーザ干渉計23Aと、プレートステージ22の位置情報を計測する複数軸のレーザ干渉計23Bと、レーザ干渉計23A,23Bの計測結果に基づいてマスクステージ21及びプレートステージ22を同期して駆動するリニアモータ等を含む駆動系(不図示)と、プレートステージ22に設けられて投影システムPSの波面収差を計測する例えばシアリング干渉方式の波面収差計測装置24と、装置全体の動作を統括的に制御する主制御装置(不図示)と、を備えている。
In FIG. 1, an
Further, the
光源10から射出された照明光ELは、楕円鏡、ミラー、シャッター(不図示)、及び波長選択フィルター(不図示)を介して集光光学系11に入射する。波長選択フィルターでは、一例としてi線(波長365nm)、g線(波長436nm)、及びh線(波長405nm)から一つ又は複数の波長の光が選択される。
集光光学系11を通過した照明光ELは、分岐光学系13の入射端12に入射する。分岐光学系13の射出端14A~14Gから射出された照明光ELは、それぞれ対応する部分照明系ILA~ILGを介して照明領域IRA~IRGを照明する。射出端14A~14Gは、投影システムPSを構成する部分投影光学系PLA~PLGと同じ数(本実施形態では7つ)ある。
部分照明系ILA~ILGは、それぞれコリメートレンズ、フライアイインテグレータ(オプティカルインテグレータ)、及びコンデンサーレンズ等を有する。集光光学系11から部分照明系ILA~ILGまでの光学部材を含んで、照明系ISが構成されている。台形状の照明領域IRA~IRGは、図2に示すように、Y方向に配列された第1列の3個の照明領域IRA,IRB,IRCと、それらから-X方向に離れるとともに、Y方向に半周期ずれて配列された第2列の4個の照明領域IRD,IRE,IRF,IRGとに分かれている。照明領域IRA~IRGは、後述の部分投影光学系PLA~PLGの配列に合わせて分かれている。
Illumination light EL emitted from the
The illumination light EL that has passed through the condensing
Each of the partial illumination systems ILA-ILG has a collimator lens, a fly-eye integrator (optical integrator), a condenser lens, and the like. An illumination system IS is configured including optical members from the condensing
図1において、マスクMの照明領域IRA~IRGからの照明光は、各照明領域に対応するようにY方向に沿って2列に配列された複数(本実施形態では7つ)の部分投影光学系PLA~PLGからなる投影システムPSに入射する。部分投影光学系PLA~PLGは、照明領域IRA~IRG中のパターンの像を対応する露光領域PRA等に形成する。
図1では、各部分投影光学系PLA~PLGは、鏡筒内部の光学系の概略構成を示している。部分投影光学系PLA~PLGは、互いに同一構成で一例としてZ方向に配列された2段の反射屈折系を有するほぼ両側にテレセントリックで高精細な結像光学系である。部分投影光学系PLA~PLGは、それぞれ一例として等倍の正立正像を形成し、開口数は例えば0.1程度である。
In FIG. 1, illumination light from the illumination areas IRA to IRG of the mask M is projected onto a plurality of (seven in this embodiment) partial projection optics arrayed in two rows along the Y direction so as to correspond to each illumination area. It enters the projection system PS, which consists of the system PLA-PLG. The partial projection optical systems PLA-PLG form images of the patterns in the illumination areas IRA-IRG on the corresponding exposure areas PRA and the like.
In FIG. 1, each of the partial projection optical systems PLA to PLG shows a schematic configuration of the optical system inside the lens barrel. The partial projection optical systems PLA to PLG are telecentric and high-definition imaging optical systems having two stages of catadioptric systems arranged in the Z direction, for example, and having the same configuration as each other. As an example, the partial projection optical systems PLA to PLG each form a one-size-fits-all erect image, and have a numerical aperture of, for example, about 0.1.
この場合、X方向に向かって全部の照明領域IRA~IRGを見たときに、照明領域IRA~IRGはY方向に隙間なく配置されている。そこで、照明領域IRA~IRGのパターンの投影システムPSによる像でプレートPTを露光しつつ、マスクステージ21によって照明領域IRA~IRGに対してマスクMを+X方向(又は-X方向)に移動することと、プレートステージ22によって露光領域PRA等に対してプレートPTを+X方向(又は-X方向)に移動することとを同期して行う。このようにすることで、マスクMの全面のパターンを1回の走査露光で、プレートPTの一つのパターン形成領域(区画領域)に露光できる。
In this case, when all the illumination areas IRA to IRG are viewed in the X direction, the illumination areas IRA to IRG are arranged without gaps in the Y direction. Therefore, the
図2に示すように、部分投影光学系PLA~PLGは、Y方向に配置された第1列の3個の部分投影光学系PLA,PLB,PLCと、それらに対向するように-X方向に配置されるとともに、Y方向に半周期ずれて配置された第2列の4個の部分投影光学系PLD,PLE,PLF,PLGとに分かれている。部分投影光学系PLA~PLGは、2点鎖線で示す、平板状で照明光を通す開口が形成された光学系フレーム26に支持されている。光学系フレーム26は、プレートステージ22が移動可能に載置されたベース部材(不図示)に支持されている。
なお、投影システムPSを構成する部分投影光学系PLA~PLGの数及び配列は任意である。
As shown in FIG. 2, the partial projection optical systems PLA to PLG are composed of three partial projection optical systems PLA, PLB, and PLC in the first row arranged in the Y direction and -X direction to face them. It is arranged and divided into a second row of four partial projection optical systems PLD, PLE, PLF and PLG which are arranged with a half period shift in the Y direction. The partial projection optical systems PLA to PLG are supported by an
The number and arrangement of the partial projection optical systems PLA to PLG constituting the projection system PS are arbitrary.
部分投影光学系PLA~PLGの構成は互いに同一であり、以下では、図3を参照して、部分投影光学系PLAの構成につき説明する。図3において、部分投影光学系PLAは、マスクMの照明領域IRA内のパターンの一次像I1を形成する第1反射屈折系G1Pと、一次像I1の近傍に配置された視野絞り(不図示)と、第1反射屈折系G1Pを収容する第1(上部)鏡筒(筒体)50と、その一次像I1の二次像I2をプレートPT上の露光領域PRAに形成する第2反射屈折系G2Pと、第2反射屈折系G2Pを収容する第2(下部)鏡筒(筒体)52と、を有する。
また、第1反射屈折系G1Pは、マスクMから-Z方向に入射する光をシフトする像シフタ28A(例えば複数の平行平面板)等と、その光を+X方向に反射する第1直角プリズム30Aと、第1直角プリズム30A側から順に+X方向に配列されたレンズ32A、レンズ34A、レンズ36A、レンズ(光学部材)37A、レンズ38A、及びレンズ40Aと、直角プリズム30Aの第1反射面で反射されてレンズ32A~40Aを通過した光を-X方向に反射する第1凹面鏡42Aと、を備えている。
例えば、レンズ32A~40Aは、それぞれ円板状である。
ここで、レンズ32A~40A及び第1凹面鏡42Aよりなる光学系の光軸を、AX1とする。第1凹面鏡42Aで反射された光は、レンズ40A~32Aを通過し、直角プリズム30Aの第2反射面で-Z方向に反射されて一次像I1を形成する。
The partial projection optical systems PLA to PLG have the same configuration, and the configuration of the partial projection optical system PLA will be described below with reference to FIG. In FIG. 3, the partial projection optical system PLA includes a first catadioptric system G1P that forms a primary image I1 of the pattern in the illumination area IRA of the mask M, and a field stop (not shown) arranged near the primary image I1. , a first (upper) lens barrel (cylinder) 50 that accommodates the first catadioptric system G1P, and a second catadioptric system that forms a secondary image I2 of the primary image I1 in the exposure area PRA on the plate PT. G2P, and a second (lower) lens barrel (barrel) 52 that accommodates the second catadioptric system G2P.
The first catadioptric system G1P includes an
For example, the
Let AX1 be the optical axis of the optical system comprising the
また、第1鏡筒50は、角柱状で像シフタ28A及び直角プリズム30Aを保持する第1鏡筒部50aと、円筒状でレンズ32A,34Aを保持する第2鏡筒部50bと、円筒状でレンズ36A,37A,38A,40Aを収容する第3鏡筒部50cと、他端部が閉じられた短い円筒状で第1凹面鏡42Aを保持する第4鏡筒部50dと、を有する。第1鏡筒50は、第1鏡筒部50a、第2鏡筒部50b、第3鏡筒部50c、及び第4鏡筒部50dが、不図示のボルト等によって連結されて構成されている。第3鏡筒部50cの内周面には、環状の保持部材50c1が、第3鏡筒部50cと同軸に設けられている。
第1鏡筒50は、光学系フレーム26の上面に固定されている。
The
The
第2反射屈折系G2Pの構成は、第1反射屈折系G1Pとほぼ同様である。すなわち、第2反射屈折系G2Pは、一次像I1から-Z方向に入射する光を+X方向に反射する第2直角プリズム30Bと、第2直角プリズム30Bで反射された光の光路に配置されたレンズ32B,34B,36B,37B,38B,40Bと、レンズ40Bを通過した光を-X方向に反射する第2凹面鏡42Bと、第2凹面鏡42Bで反射されてレンズ40B~32Bを通過し、直角プリズム30Bで-Z方向に反射された光をシフトする像シフタ28B等と、を備えている。
ここで、レンズ32B~40B及び第2凹面鏡42Bよりなる光学系の光軸を、AX2とする。像シフタ28Bを通過した光によって露光領域PRAに二次像I2が形成される。第2鏡筒52は、像シフタ28B及び直角プリズム30Bを保持する第1鏡筒部52aと、レンズ32B,34Bを保持する第2鏡筒部52bと、レンズ36B,37B,38B,40Bを収容する第3鏡筒部52cと、第2凹面鏡42Bを保持する第4鏡筒部52dとを連結したものである。第3鏡筒部52cの内周面には、環状の保持部材52c1が、第3鏡筒部52cと同軸に設けられている。
第2鏡筒52は、光学系フレーム26の底面に固定されている。
The configuration of the second catadioptric system G2P is substantially the same as that of the first catadioptric system G1P. That is, the second catadioptric system G2P is arranged in the optical path of the second
Here, the optical axis of the optical system composed of the
The
また、部分投影光学系PLAは、第3鏡筒部50c,52cに対するレンズ36A,36Bの位置関係を調整して結像特性の粗調整を行う第1の調整装置8A及び第3の調整装置8Cを有する。部分投影光学系PLAは、第3鏡筒部50c,52cに対するレンズ40A,40Bの位置関係を調整して結像特性の微調整を行う第2の調整装置8B及び第4の調整装置8Dを有する。
本実施形態では、互いに同じ構成の第1及び第3の調整装置8A,8Cは、光軸AX1,AX2に垂直な平面内の直交する2つの方向の回りでレンズ36A,36Bの回転角(チルト角)を調整して、偏芯コマ収差を粗調整するための装置である。同様に、互いに同じ構成の第2及び第4の調整装置8B,8Dは、光軸AX1,AX2に垂直な平面内の直交する2つの方向の回りでレンズ40A,40Bの回転角を調整して、偏芯コマ収差を微調整するための装置である。
Further, the partial projection optical system PLA includes a
In this embodiment, the first and
露光装置1は、第1鏡筒50の第3鏡筒部50c、第2鏡筒52の第3鏡筒部52cに固定された、本実施形態の光学部材位置調整装置60A,60Bを備えている。光学部材位置調整装置60A,60Bの構成は互いに同一であるため、以下では、光学部材位置調整装置60Aについて説明する。
光学部材位置調整装置60Aは、第3鏡筒部52cに収容されたレンズ37Aの位置調整を行う。図4及び図5に示すように、光学部材位置調整装置60Aは、第3鏡筒部52cの内部でレンズ37Aを保持するを有する。なお、図5では、レンズ37Aを二点鎖線で示している。
本実施形態では、筒状部材61Aは円筒状である。以下では、筒状部材61Aの径方向を、単に径方向と言う。筒状部材61Aの周方向を、単に周方向と言う。
筒状部材61Aの筒壁62Aには、筒壁62A(筒状部材61A)を、径方向に貫通する溝63Aが形成されている。筒壁62Aは、筒状部材61Aを構成する円筒状の壁である。本明細書で言う、「筒状部材を、径方向に貫通する溝」とは、筒状部材61Aの軸線O1に対して、軸線O1に直交する方向から軸線O1を挟むように、互いに連なる2つの筒壁62Aがあるが、溝63Aが、これら2つの筒壁62Aの少なくとも一方を径方向に貫通することを意味する。
The
The optical member
In this embodiment, the
A
溝63Aにより、筒状部材61Aにおいて、第1部分66A、第2部分67A、及び、フレクシャ部(案内部、flexure)75Aが区画されている。すなわち、筒状部材61Aは、第1部分66Aと、第2部分67Aと、フレクシャ部75Aと、を備えている。
第1部分66A及び第2部分67Aは、フレクシャ部75Aによってつながった状態になっている。フレクシャ部75Aは、第1部分66A及び第2部分67Aのそれぞれと接続した状態に形成される。
The
The
第1部分66A及び第2部分67Aは、それぞれ円筒状である。第1部分66Aは、筒状部材61Aにおける、筒状部材61Aの軸線O1方向(所定方向)の第1側D1(以下では、単に第1側D1とも言う)の第1端部に形成されている。第2部分67Aは、筒状部材61Aにおける軸線O1方向の第1側D1とは反対の第2側D2(以下では、単に第2側D2とも言う)の第2端部に形成されている。
第2部分67Aは、第1部分66Aに対して軸線O1方向に所定間隔を空けて設けられる。
図6に示すように、第1部分66Aにおける第2側D2の端面66Aaには、第2側D2に向かって突出する一対の凸部66Adが形成されている。一対の凸部66Adは、周方向に互いに離間して配置されている。以下では、一対の凸部66Adのうち、周方向における第1向きD3(以下では、単に第1向きD3とも言う)に配置された凸部66Adを、凸部66Ad1とも言う。一対の凸部66Adのうち、周方向における第1向きD3とは反対の第2向きD4(以下では、単に第2向きD4も言う)に配置された凸部66Adを、凸部66Ad2とも言う。
The
The
As shown in FIG. 6, a pair of protrusions 66Ad that protrude toward the second side D2 are formed on the end surface 66Aa of the
一対の凸部66Adの間には、一対の凸部66Adよりも第1側D1に向かって凹む第1凹部(凹部)66Abが形成される。第1凹部66Abは、第1部分66Aの筒壁62Aを径方向に貫通している。第1部分66Aには、軸線O1方向に延びて第1凹部66Abの底面に開口する貫通孔66Acが形成されている。
Between the pair of protrusions 66Ad, a first recess (recess) 66Ab that is recessed toward the first side D1 from the pair of protrusions 66Ad is formed. The first recess 66Ab radially penetrates through the
第2部分67Aにおける第1側D1の端面67Aaには、第2側D2に向かって凹む第2凹部67Adが形成されている。第2凹部67Adは、第2部分67Aの筒壁62Aを径方向に貫通している。第2凹部67Adの底面には、第1側D1に向かって突出する一対の凸部67Aeが形成されている。一対の凸部67Aeは、周方向に互いに離間して配置されている。以下では、一対の凸部67Aeのうち第1向きD3に配置された凸部67Aeを、凸部67Ae1とも言う。一対の凸部67Aeのうち第2向きD4に配置された凸部67Aeを、凸部67Ae2とも言う。
A second recess 67Ad recessed toward the second side D2 is formed in the end surface 67Aa of the
一対の凸部67Aeの間には、一対の凸部67Aeよりも第2側D2に向かって凹む第1凹部(凹部)67Abが形成される。第1凹部67Abは、第1部分66Aの第1凹部66Abに対して軸線O1方向に対向している。図6における側面視で、第1凹部66Ab,67Abは、全体として長円状である。
第2部分67Aには、軸線O1方向に延びて第1凹部67Abの底面に開口する貫通孔67Acが形成されている。貫通孔67Acは、第1部分66Aの貫通孔66Acと同一直線上にある。
なお、第1凹部66Ab及び第1凹部67Abの一方は、形成されなくてもよい。
Between the pair of protrusions 67Ae, a first recess (recess) 67Ab that is recessed toward the second side D2 from the pair of protrusions 67Ae is formed. The first recessed portion 67Ab faces the first recessed portion 66Ab of the
The
One of the first recess 66Ab and the first recess 67Ab may not be formed.
図5に示すように、第2部分67Aの内周面には、第1側D1に配置された小径部67Afと、小径部67Afよりも第2側D2に配置された大径部67Agとが形成されている。小径部67Afと大径部67Agとの間に形成される段部上には、第1保持部67Ahが形成されている。第1保持部67Ahは、段部から第2側D2に向かって突出し、第2部分67Aにおける第2側D2の端面66Ai近くまで延びている。
第2部分67Aの端面66Aiには、第2保持部69Aが固定されている。なお、第2保持部69A及び第1保持部67Ahで、保持部70Aを構成する。第2保持部69A及び第1保持部67Ahは、それぞれ第2部分67Aにおける周方向の一部に設けられる。すなわち、複数の保持部70Aのそれぞれは、第2部分67Aにおける周方向の一部に設けられる。
As shown in FIG. 5, the inner peripheral surface of the
A
第2保持部69Aは、弾性を有する金属片等で形成されている。第2保持部69Aは、端面66Aiの内周縁よりも径方向内側に突出し、第1保持部67Ahと軸線O1方向に対向している。第1保持部67Ah、第2保持部69Aは、レンズ37Aの外周縁に、この外周縁の第1側D1、第2側D2からそれぞれ接触する。第1保持部67Ah、第2保持部69Aは、レンズ37Aの外周縁を軸線O1方向に挟む。このように、保持部70Aは、レンズ37Aに接触してレンズ37Aを保持する。第2部分67Aは、レンズ37Aを保持する。
光学部材位置調整装置60Aは、保持部70Aを複数(本実施形態では3つ)備えている。複数の保持部70Aは、周方向に互いに間隔を空けて配置されている。複数の保持部70Aは、軸線O1回りに互いに等角度ごとに配置されていることが好ましい。
なお、光学部材位置調整装置60Aが備える保持部70Aの数は、1つでもよい。
The
The optical member
Note that the number of holding
図6に示すように、フレクシャ部75Aは、溝63Aにより筒状部材61Aから区画される。フレクシャ部75Aは、第1部分66Aと第2部分67Aとを軸線O1方向に接続する第1接続片76A及び第2接続片77Aを備えている。
第1接続片76Aは、第1腕部79Aと、第2腕部80Aと、を有している。
第1腕部79Aは、第1部分66Aの凸部66Ad1(端面66Aa)から第1向きD3に延びる。
第2腕部80Aは、第1腕部79Aの先端部から第2向きD4に延びる。第2腕部80Aは、第1腕部79Aよりも第2側D2に配置される。第2腕部80Aは、第2部分67Aの凸部67Ae1(端面67Aa)に接続されている。
第1腕部79A及び第2腕部80Aは、第2凹部67Adにおける凸部67Ae1よりも第1向きD3の部分内に配置されている。
As shown in FIG. 6, the
The
The
The
The
第2接続片77Aは、第3腕部82Aと、第4腕部83Aと、を有している。
第3腕部82Aは、第1部分66Aの凸部66Ad2(端面66Aaにおける、第1腕部79Aが設けられた部分に対して第2向きD4に隣り合う部分)から、第2向きD4に延びる。ここで言う隣り合う部分とは、例えば、互いの腕部79A,82Aが第1部分66Aに接合されている部分間の距離が、各腕部79A,82Aの平均長さの2倍以下であることを意味する。
第4腕部83Aは、第3腕部82Aの先端部から第1向きD3に延びる。第4腕部83Aは、第3腕部82Aよりも第2側D2に配置されている。第4腕部83Aは、第2部分67Aの凸部67Ae2(端面67Aaにおける、第2腕部80Aが接合された部分に対して第2向きD4に隣り合う部分)に接続される。
第3腕部82A及び第4腕部83Aは、第2凹部67Adにおける凸部67Ae2よりも第2向きD4の部分内に配置されている。
The
The
The
The
腕部79A,80A,82A,83Aの周方向の長さは、互いに等しい。腕部79A,80A,82A,83Aの軸線O1方向の長さは、第1部分66A及び第2部分67Aの軸線O1方向の長さよりも短い。フレクシャ部75Aは、全体として、「<>」字形の、いわゆるパンタグラフ形である。
以上のように構成された第1部分66A、第2部分67A、及びフレクシャ部75Aは、真鍮、ステンレス鋼等により一体に形成されている。フレクシャ部75Aは、弾性変形するとともに、弾性的に復元することができる。フレクシャ部75Aは、第1部分66Aに対して第2部分67Aを軸線O1方向に相対的に案内する。
Circumferential lengths of the
The
図5に示すように、光学部材位置調整装置60Aは、フレクシャ部75Aを複数(本実施形態では3つ)備えている。複数のフレクシャ部75Aは、周方向に互いに間隔を空けて配置されている。複数のフレクシャ部75Aは、軸線O1回りに互いに等角度ごとに配置されていることが好ましい。複数のフレクシャ部75Aに対応して、第1凹部66Ab,67Ab等もそれぞれ形成される。
複数の保持部70A及び複数のフレクシャ部75Aは、軸線O1方向に見たときに周方向において互いに重ならないように配置されている。なお、光学部材位置調整装置60Aが備えるフレクシャ部75Aの数は、1つでもよい。
以上のように構成された光学部材位置調整装置60Aは、例えば、真鍮で円筒状に形成された部材に、公知のレーザーカット、ワイヤカット等を行うこと等により製造される。フレクシャ部75Aは、筒状部材61Aに溝63Aを形成することにより区画されるため、フレクシャ部75Aを形成する際に、筒状部材61Aに対して新しい部材を加える必要が無い。
As shown in FIG. 5, the optical member
The plurality of holding
The optical member
図6に示すように、第1部分66Aの第1凹部66Ab及び第2部分67Aの第1凹部67Ab内には、円環状のワッシャ86Aが配置される。第1部分66Aの貫通孔66Ac及び第2部分67Aの貫通孔67Ac内には、ネジ87Aが配置される。ネジ87Aにおける長手方向の中間部は、ワッシャ86Aの孔内に配置される。例えば、ネジ87Aは、ネジ87Aと嵌め合う図示しないナット等により、部分66A,67Aにそれぞれ固定される。ワッシャ86Aは、組となる第1凹部66Ab,67Abに対して、それぞれ配置される。
例えば、ワッシャ86Aの厚さ(軸線方向の長さ)が所定の厚さのときに、第1腕部79A及び第2腕部80Aは互いに平行であり、第3腕部82A及び第4腕部83Aは互いに平行である。以下では、図4に示す光学部材位置調整装置60Aの部分66A,67Aの配置を、基準配置と言う。
As shown in FIG. 6, an
For example, when the
一方で、図7に示すように、第1凹部66Ab,67Ab内に、前記ワッシャ86Aよりも軸線O1方向の長さ(厚さ)が長いワッシャ86A1を配置する。このとき、第1接続片76A及び第2接続片77Aが軸線O1方向に伸びる。基準配置の光学部材位置調整装置60Aよりも第1部分66Aと第2部分67Aとの距離が広がった、光学部材位置調整装置60Aの伸長配置となる。フレクシャ部75Aは、前記所定間隔を変更することにより第1部分66Aに対して第2部分67Aを軸線O1方向へ案内する。
このように、第1部分66Aと第2部分67Aとの距離は、ワッシャ86Aの厚さにより、調節することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 7, a washer 86A1 having a longer length (thickness) in the direction of the axis O1 than the
Thus, the distance between the
図4に示すように、光学部材位置調整装置60Aは、第3鏡筒部50c内に配置されている。光学部材位置調整装置60Aの第1部分66Aは、保持部材50c1よりも第2側D2から保持部材50c1に接触するとともに、第3鏡筒部50cに嵌め合うことにより、第3鏡筒部50cに固定され(取り付けられ)ている。
ワッシャ86Aの厚さを調節することにより、第3鏡筒部50cに対するレンズ37Aの軸線O1方向の位置が調節される。
As shown in FIG. 4, the optical member
By adjusting the thickness of the
次に、本実施形態の投影システムPSの光学特性又は結像特性の調整方法の一例につき図8のフローチャートを参照して説明する。
まず、図8のステップS1で、投影システムPSの複数の部分投影光学系PLA~PLGの各部材の製造、各部材の組立調整、及び光学系フレーム26に対する装着が行われる。
次のステップS3で、各部分投影光学系PLA~PLGの第1の調整装置8Aを使用した第1鏡筒50内の第1反射屈折系G1Pの粗調整、及び光学部材位置調整装置60Aの粗調整を行う。第3の調整装置8Cを使用した第2鏡筒52内の第2反射屈折系G2Pの粗調整、及び光学部材位置調整装置60Bの粗調整を行う。
次のステップS5で、例えば波面収差計測装置(不図示)等を用いて波面収差を計測しながら、各部分投影光学系PLA~PLGの第2の調整装置8Bを使用して第1反射屈折系G1Pの微調整を行い、第4の調整装置8Dを使用して第2反射屈折系G2Pの微調整を行う。
Next, an example of a method for adjusting the optical characteristics or imaging characteristics of the projection system PS of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step S1 in FIG. 8, each member of the plurality of partial projection optical systems PLA to PLG of the projection system PS is manufactured, assembled and adjusted, and mounted on the optical system frame .
In the next step S3, coarse adjustment of the first catadioptric system G1P in the
In the next step S5, while measuring the wavefront aberration using, for example, a wavefront aberration measuring device (not shown), the
その後、ステップS7で、単体での調整済みの投影システムPSが、図2に示すように、マスクステージ21とプレートステージ22との間に装着される。
次のステップS9で、各部分投影光学系PLA~PLGの第1の調整装置8Aを使用した第1反射屈折系G1Pの粗調整、及び光学部材位置調整装置60Aの粗調整を行う。
次のステップS11で、例えば図1の波面収差計測装置24を用いてオンボディで波面収差を計測しながら、各部分投影光学系PLA~PLGの第2の調整装置8Bを使用した第1反射屈折系G1Pの微調整、及び光学部材位置調整装置60Aの微調整を行う。
以上の工程を行うことにより、投影システムPSが調整される。
Thereafter, in step S7, the single, adjusted projection system PS is mounted between the
In the next step S9, coarse adjustment of the first catadioptric system G1P using the
In the next step S11, for example, while measuring the wavefront aberration on-body using the wavefront
The projection system PS is adjusted by performing the above steps.
図9に示すように、従来の光学部材位置調整装置95Aは、第2保持部材96Aと、板ばね97Aと、筒状部材98Aと、を有する。
例えば、第2保持部材96Aは円筒状である。第2保持部材96Aは、第3鏡筒部50cと同軸に配置され、第3鏡筒部50cの内周面に固定される。
例えば、板ばね97Aは、円環状である。板ばね97Aの外周縁は、第2保持部材96Aにおける第1側D1の端面に固定される。
筒状部材98Aは、円筒状である。筒状部材98Aは、レンズ37Aを保持する。筒状部材98Aは、第2保持部材96A内に、第2保持部材96Aと同軸に配置されている。筒状部材98Aと第2保持部材96Aとの間には、隙間S15が形成される。筒状部材98Aの第1側D1の端面には、板ばね97Aの内周縁が固定されている。
As shown in FIG. 9, a conventional optical member
For example, the second holding
For example,
The
板ばね97Aの内周縁が、図9中に二点鎖線L1で示すように変形することにより、第3鏡筒部50cに対するレンズ37Aの軸線O1方向の位置が調節される。
ただし、第3鏡筒部50cと筒状部材98Aとの間にレンズ37Aを保持する第2保持部材96Aが配置されているため、光学部材位置調整装置95Aでは、本実施形態の光学部材位置調整装置60Aにより保持可能なレンズに比べて開口数(NA)が小さいレンズしか保持できない。NAは、(1)式により表される。
NA=n×sinθ ・・(1)
ここで、θは、物体からレンズに入射する光線(もしくはレンズから物体に集光する光線)の光軸に対する最大角度である。nは、物体とレンズとの間の媒質の屈折率である。
一般的に、レンズの分解能に対応する解像度δは、(2)式で表されるように開口数に反比例する。ただし、λは、光源の波長である。
By deforming the inner peripheral edge of the
However, since the second holding
NA=n×sin θ (1)
Here, θ is the maximum angle with respect to the optical axis of a ray incident on the lens from the object (or a ray condensed on the object from the lens). n is the refractive index of the medium between the object and the lens.
Generally, the resolution δ corresponding to the resolution of the lens is inversely proportional to the numerical aperture as expressed by Equation (2). where λ is the wavelength of the light source.
露光装置の投影光学系においては、開口数の大きいレンズを用いる方が解像する線を細くすることができるため、高解像度化の面で有利である。もし、開口数が大きいレンズを第2保持部材96Aにより保持しようとすると、最大角度θが大きくなりレンズの径が大きくなる。このため、第2保持部材96Aの径を大きくしなければいけない。その結果、第2保持部材96Aの外周に設けられた第3鏡筒部50cの径を、更に大きくしなければならない。
In the projection optical system of the exposure apparatus, the use of a lens with a large numerical aperture is advantageous in terms of high resolution because the line to be resolved can be narrowed. If a lens with a large numerical aperture is to be held by the second holding
以上説明したように、本実施形態の光学部材位置調整装置60Aでは、筒状部材61Aは、第1部分66Aと、第2部分67Aと、フレクシャ部75Aと、を備える。従って、筒状部材61Aに対して新しい部材を加えることなく、前記所定間隔を変更することにより第1部分66Aに対して第2部分67Aを軸線O1方向に案内するフレクシャ部75Aを設けることができる。
筒状部材61Aに新しい部材を加えないため、光学部材位置調整装置60Aの外径が筒状部材61Aの外径よりも大きくならず、光学部材位置調整装置60Aの内径が筒状部材61Aの内径よりも小さくならない。従って、例えば、内径が一定の第3鏡筒部50cに取付ける場合に、従来の光学部材位置調整装置95Aに比べて、光学部材位置調整装置60Aは、開口数が大きいレンズ37Aを保持することができる。
As described above, in the optical member
Since no new member is added to the
第1部分66Aは、筒状部材61Aにおける第1側D1の第1端部に区画され、第2部分67Aは、筒状部材61Aにおける第2側D2の第2端部に区画される。これにより、部分66A,67Aがそれぞれ円筒状になりやすくなり、例えば、第2部分67A内で円板状のレンズ37Aを容易かつ確実に保持することができる。
フレクシャ部75Aは第1接続片76A及び第2接続片77Aを備え、第1接続片76Aは第1腕部79Aと第2腕部80Aとを有し、第2接続片77Aは第3腕部82Aと第4腕部83Aとを有する。これにより、フレクシャ部75Aはパンタグラフ形の機構となり、第1部分66Aに対して第2部分67Aを軸線O1方向に確実に案内することができる。
The
The
第1部分66Aには第1凹部66Abが形成され、第2部分67Aには第1凹部67Abが形成される。第1凹部66Ab,67Ab内で、第1部分66Aと第2部分67Aとの距離を調整するためのワッシャ86Aを、確実に保持することができる。
複数のフレクシャ部75Aは、周方向に互いに間隔を空けて配置されている。これにより、第1部分66Aに対する第2部分67Aの移動を、周方向の位置によらず安定させることができる。
A first recess 66Ab is formed in the
The plurality of
複数の保持部70A及び複数のフレクシャ部75Aは、軸線O1方向に見たときに周方向において互いに重ならないように配置されている。複数のフレクシャ部75Aによる第2部分67Aの変形は、第2部分67Aにおける、フレクシャ部75Aに対する第2側D2の部分に伝わりやすい。このように構成することにより、第2部分67Aにおける変形し難い部分でレンズ37Aを保持するため、第2部分67Aによるレンズ37Aの保持に与える影響を、抑制することができる。
また、本実施形態の露光装置1では、開口数が大きいレンズ37Aを保持できる光学部材位置調整装置60Aを用いて、露光装置1を構成することができる。
The plurality of holding
Further, in the
なお、第2部分67Aの貫通孔67Acに雌ねじを形成し、貫通孔66Ac,67Ac内に、この雌ねじに嵌め合う、全ねじのねじ軸を配置してもよい。このねじ軸は、駆動モータにより回転し、駆動モータは、露光装置の主制御装置により制御される。
照明光ELの色に基づいて、主制御装置が駆動モータによりねじ軸を回転させる。このように制御することにより、照明光ELの色に基づいてレンズ37Aの軸線O1方向の位置を、即時に調節することができる。
A female screw may be formed in the through hole 67Ac of the
Based on the color of the illumination light EL, the main controller causes the drive motor to rotate the screw shaft. By controlling in this manner, the position of the
以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。
例えば、前記実施形態では、部分66A,67Aには、第1凹部66Ab,67Abが形成されなくてもよい。
As described above, one embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and the configuration can be changed, combined, or deleted without departing from the scope of the present invention. etc. are also included.
For example, in the above embodiment, the first recesses 66Ab, 67Ab may not be formed in the
筒状部材61Aに形成される溝の形状は、この溝により区画されるフレクシャ部が、第1部分に対して第2部分を軸線O1方向に相対的に案内できればよい。例えば、フレクシャ部は、全体として、「><」字形であってもよい。この場合、第3腕部82Aは、第1部分66Aの端面66Aaにおける、第1腕部79Aが設けられた部分に対して第1向きD3の部分から、第2向きD4に延びる。第4腕部83Aは、第3腕部82Aの先端部から第1向きD3に延びる。第4腕部83Aは、第2部分67Aの端面67Aaにおける、第2腕部80Aが接合された部分に対して第1向きD3の部分に接続される。
The shape of the groove formed in the
例えば、筒状部材61Aを側方から見た正面視において、第1部分は、筒状部材61Aにおける軸線O1に対する第1側の部分であり、第2部分は、筒状部材61Aにおける軸線O1に対する第1側とは反対の第2側の部分であってもよい。このように、前記所定方向は、軸線O1方向に交差する方向であってもよい。
保持部70A及びフレクシャ部75Aは、軸線O1方向に見たときに周方向において互いに重なるように配置されていてもよい。
光学部材は、レンズ37Aに限定されず、反射鏡、プリズム等でもよい。
For example, in a front view of the
The holding
The optical member is not limited to the
露光装置1で露光する際に、第3鏡筒部50cに対するレンズ37Aの軸線O1方向の位置を調整してもよい。
その場合には、ワッシャ86Aを用いずに、第2部分67A側にアクチュエータを取り付ける。そして、このアクチュエータを動作させることにより、第1部分66Aに対して第2部分67Aを、光軸AX1方向(軸線O1方向)に相対移動させる。
When exposing with the
In that case, the actuator is attached to the
1 露光装置
37A,37B レンズ(光学部材)
50 第1鏡筒(筒体)
52 第2鏡筒(筒体)
60A,60B 光学部材位置調整装置
61A 筒状部材
63A 溝
66A 第1部分
66Aa,67Aa 端面
66Ab,67Ab 第1凹部(凹部)
67A 第2部分
70A 保持部
76A 第1接続片
77A 第2接続片
79A 第1腕部
80A 第2腕部
82A 第3腕部
83A 第4腕部
D1 第1側
D2 第2側
D3 第1向き
D4 第2向き
O1 軸線
1
50 first lens barrel (cylinder)
52 Second barrel (cylinder)
60A, 60B Optical member
Claims (7)
前記筐体の内部で前記光学部材を保持する筒状部材を有し、
前記筒状部材は、
前記筐体に取り付けられる第1部分と、
前記第1部分に対して所定方向に所定間隔を空けて設けられ、前記光学部材を保持する第2部分と、
前記第1部分及び前記第2部分のそれぞれと接続した状態に形成され、前記所定間隔を変更することにより前記第1部分に対して前記第2部分を前記所定方向へ案内する案内部と、を備える、
光学部材位置調整装置。 An optical member position adjusting device for adjusting the position of an optical member housed in a housing,
a cylindrical member that holds the optical member inside the housing;
The cylindrical member is
a first portion attached to the housing;
a second portion that is provided at a predetermined distance from the first portion in a predetermined direction and holds the optical member;
a guide portion formed in a state of being connected to each of the first portion and the second portion and guiding the second portion in the predetermined direction with respect to the first portion by changing the predetermined distance; prepare
Optical member position adjustment device.
前記第1部分は、前記軸線方向における前記筒状部材の第1側の第1端部に、前記筒状部材を径方向に貫通する溝により区画され、
前記第2部分は、前記軸線方向の前記第1側とは反対の第2側の第2端部に前記溝により区画されている、請求項1に記載の光学部材位置調整装置。 The predetermined direction is the axial direction of the tubular member,
the first portion is defined by a groove radially penetrating the tubular member at a first end on a first side of the tubular member in the axial direction;
2. The optical member position adjusting device according to claim 1, wherein the second portion is defined by the groove at a second end on a second side opposite to the first side in the axial direction.
前記第1接続片は、
前記第1部分における前記第2側の端面から、周方向における第1向きに延びる第1腕部と、
前記第1腕部の先端部から前記周方向における前記第1向きとは反対の第2向きに延び、前記第2部分における前記第1側の端面に接続された第2腕部と、
を有し、
前記第2接続片は、
前記第1部分の前記端面における、前記第1腕部が設けられた部分に対して前記第2向きに隣り合う部分から、前記第2向きに延びる第3腕部と、
前記第3腕部の先端部から前記第1向きに延び、前記第2部分の前記端面における、前記第2腕部が接合された部分に対して前記第2向きに隣り合う部分に接続された第4腕部と、
を有する、請求項2に記載の光学部材位置調整装置。 The guide portion includes a first connection piece and a second connection piece that connect the first portion and the second portion in the axial direction,
The first connection piece is
a first arm portion extending in a first direction in the circumferential direction from an end surface of the first portion on the second side;
a second arm portion extending from a distal end portion of the first arm portion in a second direction opposite to the first direction in the circumferential direction and connected to an end surface of the second portion on the first side;
has
The second connection piece is
a third arm extending in the second direction from a portion of the end surface of the first portion adjacent to the portion provided with the first arm in the second direction;
extending in the first direction from the distal end of the third arm and connected to a portion of the end face of the second portion adjacent in the second direction to the portion to which the second arm is joined; a fourth arm;
3. The optical member position adjusting device according to claim 2, comprising:
前記複数の案内部は、周方向に互いに間隔を空けて配置されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の光学部材位置調整装置。 A plurality of the guide parts are provided,
The optical member position adjusting device according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of guide portions are arranged at intervals in the circumferential direction.
前記保持部及び前記案内部は、前記筒状部材の軸線方向に見たときに前記周方向において互いに重ならないように配置されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の光学部材位置調整装置。 a holding portion provided in a part of the second portion in the circumferential direction and holding the optical member in contact with the optical member;
The optical member according to any one of claims 1 to 5, wherein the holding portion and the guide portion are arranged so as not to overlap each other in the circumferential direction when viewed in the axial direction of the cylindrical member. Positioning device.
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