JP3631045B2 - 駆動装置、光学素子駆動装置、露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents
駆動装置、光学素子駆動装置、露光装置およびデバイス製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3631045B2 JP3631045B2 JP16954299A JP16954299A JP3631045B2 JP 3631045 B2 JP3631045 B2 JP 3631045B2 JP 16954299 A JP16954299 A JP 16954299A JP 16954299 A JP16954299 A JP 16954299A JP 3631045 B2 JP3631045 B2 JP 3631045B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- driving device
- drive device
- plate
- sensor
- plate member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
- G03F7/70825—Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
- G02B7/026—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses using retaining rings or springs
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動装置、露光装置などの投影光学系の倍率、収差、歪みなどの光学特性を調整するための光学装置、さらに、投影光学系により原版（例えばマスクおよびレチクル）のパターンを対象物（例えばウエハ）に結像させる際、より正確な結像関係を得るための光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体露光装置は、数多くの異なる種類のパターンを有する原版（レチクル）をシリコンウエハ（基板）に転写する装置である。高集積度の回路を作成するためには、解像性能だけでなく重ね合せ精度の向上が不可欠である。
【０００３】
半導体露光装置における重ね合わせ誤差はアライメント誤差、像歪みおよび倍率誤差に分類される。アライメント誤差は、原版（レチクル）と基板（ウエハ）との相対位置調整によって軽減される。一方、倍率誤差は、投影光学系の一部の光学要素を光軸方向に移動させることによって調整可能である。光学要素を光軸方向に移動させる際には、この光学要素の移動方向以外の他の成分、とりわけ平行偏心、および傾き誤差が大きくならないようにしなければならない。
【０００４】
従来、半導体露光装置用の投影倍率調整装置としては、平行板バネを用いた機構による光学要素移動装置が考案されている（特開平９−１０６９４４号公報）。
【０００５】
図１７（ａ）および（ｂ）は、従来の光学要素移動装置の上面図および断面図である。
【０００６】
同図に示すように、従来の光学要素移動装置は、光学系の倍率・収差等の調整を行うための調整レンズ７と調整レンズ７を支持するセル８とを保持する可動台１および投影光学系の固定部分の一部をなす固定台２を有する。駆動要素４は、ベローズ９などによって構成され、その一端を固定台に固定されるとともに、他端は可動台１に連結されるクランプ天板５に固定されている。可動台１と固定台２は、２枚以上で一組の板バネ３を一対とそれらを支持する板バネ押さえ６を有するバネ機構を構成している。駆動要素４は、可動台１に中心から等距離かつ光軸２０に対称な板バネ３の隙間に配置されている。
【０００７】
図１８に駆動要素４の詳細を示す。
【０００８】
駆動要素４は、ベローズ９と２個のフランジ１０ａおよび１０ｂによって構成されている。フランジ１０ａは、板バネの隙間からクランプ天板５に連結され、他方のフランジ１０ｂは、固定台２内に配置されており、ベローズ９内部に与えられる空気圧力を可動台１に伝達する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
レンズのように、重量が大きく、かつ大口径の可動部を板バネを利用した機構で駆動する場合、固有振動数が低くなるため、外乱などにより可動部が大きく振動する。よって、露光装置の転写性能を向上させるためには、機構が高い固有振動数を持つことが望ましい。
【００１０】
本発明は、可動部を高精度で軸方向に駆動する駆動装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明は、第１部材と、該第１の部材の外側に配置された円環状の第２部材と、該第１部材と該第２部材とを連結する円環状の第１板部材と、該第１部材と該第２部材とを連結する該第１板部材と異なる円環状の第２板部材と、該第１部材、該第２部材、該第１板部材および該第２板部材により囲まれた空間に流体を供給し前記空間の体積を調整する流体制御系とを備え、前記第１板部材が連結される部分の前記第１部材の外径と、前記第２板部材が連結される部分の前記第１部材の外径とが異なり、前記第１板部材が連結される部分の前記第２部材の内径と、前記第２板部材が連結される部分の前記第２部材の内径とが異なり、前記流体制御系により前記空間の体積を変化させることにより、前記第１部材と前記第２部材とを相対的に移動させることを特徴とする駆動装置である。
【００１３】
また、前記第１部材と前記第２部材との相対移動の方向は、前記円環状の第２部材の軸の方向とほぼ平行であることを特徴とする駆動装置であってもよい。また、前記第１部材と前記第２部材との相対移動の方向は、重力の方向とほぼ平行であることを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００１４】
また、前記第１板部材が連結される部分の前記第１部材の外径と前記第１板部材が連結される部分の前記第２部材の内径との差と、前記第２板部材が連結される部分の前記第１部材の外径と前記第２板部材が連結される部分の前記第２部材の内径との差がほぼ等しいことを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００１５】
また、前記流体制御系は、気体を供給する機構を有することを特徴とする駆動装置であってもよく、前記気体は、不活性ガスであることを特徴とする駆動装置であってもよく、前記流体制御系は、圧力制御弁を有することを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００１６】
また、前記第１部材と前記第２部材との相対位置を検出するセンサを有することを特徴とする駆動装置であってもよく、前記流体制御系は、前記センサからの信号に基いて、前記圧力制御弁を制御することを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００１７】
また、前記センサのターゲットは、円環状であることを特徴とする駆動装置であってもよく、前記第１板部材または前記第２板部材を前記第１部材または前記第２部材に固定するための固定部材が、前記センサのターゲットを兼ねていることを特徴とする駆動装置であってもよく、前記固定部材は、非導電性の材料に金属が溶着されてなることを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００１８】
また、前記空間内に前記センサを設けたことを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００１９】
また、前記センサは、静電容量センサであることを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００２０】
また、前記第１部材と前記第２部材との間に配置されたダンパを有することを特徴とする駆動装置であってもよく、前記ダンパは、ピストン、シリンダおよび粘性体を有することを特徴とする駆動装置であってもよく、 前記ダンパは、前記空間内に設けられていることを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００２１】
また、前記第１部材はその外側側面に段差構造を有することを特徴とする駆動装置であってもよく、前記第２部材はその内側側面に段差構造を有することを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００２２】
また、前記第１部材と前記第２部材の相対移動の範囲は、前記第１および第２板部材の剛性と前記第１および第２部材の少なくとも一方の質量とによる釣り合い位置を越えない範囲であることを特徴とする駆動装置であってもよく、前記第１部材と前記第２部材の相対移動の範囲は、前記第１および第２板部材の剛性と前記第１および第２部材の少なくとも一方の質量とによる釣り合い位置を越えて設定されていることを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００２３】
また、前記第１部材および前記第２部材のうちの少なくとも一方に設けられた環状の電極を有し、該電極の移動に伴う静電容量の変化を検出することにより、前記第１部材と前記第２部材との相対位置を検出する検出手段を有することを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００２４】
また、本発明は、上述したいずれかの駆動装置を有し、該駆動装置を用いて、光学要素を駆動することを特徴とする光学要素駆動装置である。
【００２５】
また、本発明は、上記の光学要素駆動装置を有することを特徴とする露光装置である。
【００２６】
また、本発明は、上記の露光装置を用いて、レチクルに形成されたパターンを基板に露光するステップを有することを特徴とするデバイス製造方法である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
＜実施形態１＞
図１は、本発明が適用される露光装置の概略図である。
【００２８】
同図において、１０１は感光剤が塗布された半導体ウエハであり、精密な位置決め性能を有するウエハステージ１０２上に支持されている。露光装置の基準に対するウエハステージの位置は、レーザ干渉計１１３によって計測されている。１０３は、原版となるパターンが描かれたレチクルである。投影光学系１０４は光学要素移動機構１１０を有しており、レチクル上のパターンをウエハ上に結像させる。１０５は、レチクルを照明するための照明光学系である。１０６は、前工程で作成されたウエハとレチクルとの位置ずれを検出するアライメント光学系である。このアライメント光学系１０６とウエハステージ１０２とによって、レチクル上のパターンとウエハ上のパターンとを重ね合わせた上で露光する。１０７は、露光装置の動作を管理する制御装置である。
【００２９】
ウエハステージ１０２の駆動制御と、アライメント光学系１０６とレーザ干渉計１１３が検出した計測値とを用いて、ウエハ上のパターンの寸法を計測することができる。制御装置１０７は、この計測値に基づいて、好ましい光学特性が得られる光学要素の位置を設定する。一方、投影光学系の光学特性の一つである投影倍率の変動要因として、気圧センサ１０８などによって得られる気圧の情報や、好適な露光倍率の値から、制御装置は光学要素の一つである投影倍率調整用のレンズの適した位置を決定し、その位置の指令を光学要素移動機構１１０の制御部１１１に与える。
【００３０】
図１において、１０９は投影光学系１０４を支持する鏡筒定盤、１１２は鏡筒定盤１０９に支持され照明光学系１０５やアライメント光学系１０６を支持する上定盤、１１４はウエハステージ１０２を支持するステージベース１１５を支持するための下定盤である。鏡筒定盤１０９および下定盤１１４は、ダンパ１１６により床から除振されている。
【００３１】
図２に、本発明の第１実施形態の光学要素移動機構を示す。図２（ａ）は光学要素移動機構の断面図、図２（ｂ）は光学要素移動機構の平面図を示す。
【００３２】
同図に示す通り、光学要素移動機構は、倍率・収差等の調整レンズ７とこれを支持するセル８を備えた可動台１（第１部材）と、図１の投影光学系１０４の固定部分の一部をなす固定台２（第２部材）を有する。可動台１および固定台２は、概ね円筒形状である。リング状板バネは、Ｏリング１２、板バネ押え６を用いて可動台１、固定台２の両端面にそれぞれ封止するように固定される。
【００３３】
可動台１に取り付けられる調整レンズ７を支持するセル８は、リング状板バネ１１から受ける反力が調整レンズ７に歪などの影響が伝わらないように、可動台１とは別部品にしてある。
【００３４】
可動台１は円筒形状であるが、上面の外径と下面の外径が異なっている。また、同様に、固定台２も円筒形状であるが、上面の開口部の内径と下面の開口部の内径が異なっている。
【００３５】
可動台１の外形を光軸方向の上からｂ１、ｂ２とし、固定台２の内径を光軸方向の上から、ａ１、ａ２とすると、次式の関係となっている。
【００３６】
ｂ１≠ｂ２ 、 ａ１≠ａ２ （１）
【００３７】
すなわち、可動台１の両端の外径、固定台２の両端の内径が等しくない構成をとっている。
【００３８】
動作条件は、可動台１と固定台２との相対移動によって円環状の空間の容積が変化する場合であって、概ね、以下のようになる。
【００３９】
（ａ２−ｂ２）（７ｂ２＋３ａ２）−（ａ１−ｂ１）（７ｂ１＋３ａ１）＋１０（ｂ２−ｂ１）（ｂ２＋ｂ１）≠０ （２）
例えば、
ａ１＜ａ２ 、 ｂ１＜ｂ２ （３）
ａ１＞ａ２ 、 ｂ１＞ｂ２ （４）
【００４０】
すなわち、▲１▼可動台１の外径のうち上側が下側に比べて大きく、且つ、固定台２の内径のうち上側が下側に比べて大きい場合、若しくは、▲２▼可動台１の外径のうち下側が上側に比べて大きく、且つ、固定台２の内径のうち下側が上側に比べて大きい場合は式（２）が成立する。
【００４１】
図３（ａ）に、ａ１＜ａ２、ｂ１＜ｂ２の場合の機構の断面図を示し、図３（ｂ）に、ａ１＞ａ２、ｂ１＞ｂ２の場合の機構の断面図を示す。
【００４２】
また、図２は、式（４）の条件に加えて、次式の条件も満たしている。
【００４３】
ａ１−ｂ１＝ａ２−ｂ２ （５）
【００４４】
可動台１の動作は、式（３）（図３ａの場合）のように、光軸方向下側の各内外径が大きい場合は、可動部１は光軸方向の下側に変位するように構成する。逆に、式（４）（図３ｂの場合）のように、光軸方向上側の各内外径が大きい場合は、可動部１は光軸方向の上側に変位するように構成する。
【００４５】
固定台２は、少なくとも１ヶ所の穴を有し、駆動流体の圧力変化、もしくは体積変化により、可動部の位置を変化させることができる。これは、図４に示すように、二つの板バネの径が異なることにより、板バネの変形による空間の体積変化量Ａ１、及びＡ２が異なるからである。
【００４６】
本機構の場合、アクチュエータとなる流体封入部が１ヶ所であるため、流体調整機器、例えば、圧力コントローラ等を１個設ければよい。
【００４７】
一例として、式（５）の条件では、可動台１の移動量ｘは、概ね次式で表される。
【００４８】
ｘ＝Ｐ（ａ−ｂ）３（ｂ２−ｂ１）／（３２Ｅｔ３） （６）
ここに、Ｐは駆動部分に与えられる圧力、ａ−ｂはａ１−ｂ１＝ａ２−ｂ２と等しく、Ｅはリング状板バネ１１のヤング率、ｔはリング状板バネ１１の厚さである。但し、式（６）では板バネを梁とみなせる寸法範囲としている。
【００４９】
また、この可動台１の駆動圧力に対する変位量は内外径差が大きいほど、大きくなり、装置全体の変位量（ストローク）を大きくとることができる。
【００５０】
なお、上の例では、固定台２の内径と可動台１の外径の上下２つの差が等しい場合として説明したが、等しくない場合でもよい。
【００５１】
実際の寸法の設計においては、本発明の装置の固有振動数は、従来例の装置の固有振動数に比べ高くすることができる。このことは、外乱に強いこと（装置使用中外から入る振動に対する遮断性が高くなる、及び装置搬送中の振動に対する遮断性が高くなる）、及び装置使用中に他の装置に振動上の悪影響を軽減できることを示している。
【００５２】
固有振動数が低い又は減衰率が低い等のために、可動部の位置制定が不安定な場合、あるいは他のユニット等に振動的な影響を及ぼす場合は、ダンパを付加するのも効果的である。すなわち、図５及び図６に示すように、駆動流体封入部に、シリンダ２２とピストン２３を備え、その間にグリースや油等の粘性体を配置した構成である。このシリンダ２２とピストン２３は、流体封入部内で円周状になっていても、あるいは数カ所に別れていても良い。また、駆動流体封入部にダンパを配置することはスペース上効率が良い。
【００５３】
図７はリング状板バネ１１におけるシールの様子を示している。
【００５４】
本発明の装置は、継手１８を通じて流体の変動により駆動する構造であるので、２枚のリング状板バネ１１、可動台１、固定台２に挟まれた空間に流体をシールする必要がある。
【００５５】
可動台１若しくは固定台２にネジを避けた位置に設けた溝にＯリング１２を入れ、板バネ押さえ６によりシールしている。板バネ押さえ６は、リング状板バネ１１の有効長さが円周上同一になるように、あるいは同時にリング状板バネ１１の全周を拘束できるように、円環形状になっている。また、板バネ押さえ６はできる限り均一にリング状板バネ１１を固定することを目的として、リング状板バネ１１との接触面に溝加工が施されている。
【００５６】
図８に本実施形態の流体制御系の構成を示す。
【００５７】
位置センサ１４にて、調整レンズ７の位置を監視し、目標位置との偏差に相当する信号を制御回路１５により流体制御弁に出力する。さらに、流体制御弁１３で流体の体積もしくは圧力を調整することによって可動台１の位置を制御する構成である。
【００５８】
リング状板バネ１１と可動台１若しくは固定台２との取り付け接点に働く応力を軽減するために図９に示すように接点部分に補強用の加工が施されても良い。この場合、固定台２の内径ａ１、ａ２及び可動台１の外径ｂ１、ｂ２はそれぞれ変形の実質的な拘束位置でとられることになる。
【００５９】
光軸方向を重力方向と平行に配置した場合は、円環状板バネ１１は可動台１を含む可動質量によって変形を受け、板バネの中立位置（可動台１と固定台２の高さが等しく、板バネが変形を受けない位置）から機械的最下点（可動質量と板バネによるバネ定数が釣り合う位置）に変形する。
【００６０】
図３（ａ）で示すような、式（３）の場合では、機械的最下点から更に重力方向に変位することになる。この条件では、前述したような偏心や角変位を伴うことなく、機構を動作させることができるが、あらかじめ板バネの中立位置と機械的最下点だけの変位を伴っているため、円環状板バネの安全率を見込んだ応力限界を考慮すると、動作範囲に制約を受ける場合がある。
【００６１】
一方、図３（ｂ）で示すような、式（４）の場合では、機械的最下点から、板バネの中立位置を通過して変位することになる。実際の機構では板バネを固定する固定台２、可動台１、板バネ押さえ６の寸法誤差や組立誤差などによって、板バネの中立位置の前後において円環状板バネ１１を拘束する位置が変化する。このことは可動台１の偏心あるいは角変位となって現れることになる。従って、これらの運動の精度の許容範囲が比較的大きく、動作範囲が広いことが要求される場合に有効である。また、もしこれらの偏心、角変位が許容できない場合には、板バネの中立位置を超える量のオフセットを持つのが望ましい。
【００６２】
図１０に可動台と固定台との相対変位を計測する変位計測器の構成を示す。
【００６３】
固定台２の周囲にレンズ７を取り巻く円環状の電極を内蔵した円環状静電容量型センサ１６が固定されている。可動台１には、静電容量型センサ１６の形状に対応して円環状のターゲット１７が固定されている。このターゲット１７の材質は金属であり、板バネ１１を可動台１に固定するための部材を兼用している。電極とターゲット１７との距離によって静電容量が変化するので、この変化を検出することによって固定台２に対する可動台１の位置を計測する。このように可動台１の周囲に円環状に電極を配置することで、レンズ７の周囲に大きな突出部を設けなくとも電極の面積を大きくすることができ、可動台１の移動に伴う静電容量の変化を大きくできるので、位置の検出精度を高くすることが可能である。また、静電容量センサを用いることで、可動台と固定台との相対位置変位の検出範囲を大きくすることが可能である。さらに、レンズ７の周囲に電極があるので、移動の際の可動台１の姿勢変化の影響が軽減され、レンズ７中心の位置を測定することができる。
【００６４】
本発明による位置の検出方法は、露光装置に用いられる他の光学要素にも適用可能であり、例えば投影レンズのディストーションやコマ収差等の調整を行うためのレンズ駆動装置にも適用できる。
【００６５】
本発明による検出方法を用いた光学要素駆動装置を用いることによって、駆動精度が高く、また、駆動範囲の大きい駆動装置が、大きな突出部を有することなく実現することができ、光学系の性能を向上することができる。
【００６６】
なお、板バネ押さえと、ターゲットを兼ねた部品がセラミックス等、非導電性材料で構成される場合は、静電容量センサの電極に対向する部分に金属を溶着等をし、ターゲットを構成し、この部分を電気的に接地しておくことが望ましい。
【００６７】
また、図１０で示した円環状に配置した静電容量型の変位センサは、本機構に適用する場合、図１１に示すような封入部分に配置してもスペース効率上良い。ただし、信号線を流体封入部分から外部に接続する必要があるので、流体を完全に封入する必要があるが、もし流体が空気であり、サーボ弁のような常に制御された方法で駆動流体がコントロールされる場合は、特定量の漏れがあっても、機構動作上問題はないので、完璧な封入でなくても良い。なお、供給する流体を不活性ガスとしても良い。
【００６８】
＜実施形態２＞
図１２に、本発明の第２の実施形態における光学要素移動装置の断面を示す。
【００６９】
本実施形態では、前述の実施形態の機構の可動台１と固定台２の円環状板バネ１１側の側面の形状を１段以上の段形状に加工している。平面図は前述の実施形態と同様であるので省略する。
【００７０】
本実施形態における可動台と固定台の内外径の関係は、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、前述の実施形態と同様の関係である。
【００７１】
また、前述の実施形態と同様に、固定台２は、少なくとも１ヶ所の穴を有し、駆動流体の圧力変化、もしくは体積変化により、可動部の位置を変化させることができる。これは、図１４に示すように、二つの板バネの径が異なることにより、板バネの変形による空間の体積変化量Ａ１、及びＡ２が異なるからである。
【００７２】
本実施形態によれば、前述の実施形態における効果を有するとともに、可動台の外側の側面、および固定台の内側の側面の加工が容易になる。
【００７３】
＜実施形態３＞
次に上記説明した光学要素移動装置を備えた露光装置を利用した半導体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図１５は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造フローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ１４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップＳ７）される。
【００７４】
図１６は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施例の製造方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造することができる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の駆動装置によれば、第１部材と第２部材との相対的な移動を高精度に行うことができる。
【００７７】
また、本発明の請求項２３記載の光学要素駆動装置によれば、光学要素を高精度に駆動することができる。
【００７８】
また、本発明の請求項２４記載の露光装置によれば、高精度な露光を行うことができる。
【００７９】
また、本発明の請求項２５記載のデバイス製造方法によれば、精密なデバイス製造を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学要素移動装置を備えた露光装置の正面図
【図２】本発明の第１実施形態の光学要素移動機構を示す図
【図３】板バネの長さの説明図
【図４】動作原理の説明図
【図５】ダンパの配置の説明図
【図６】円周状に配置したダンパの説明図
【図７】シール部分の詳細図
【図８】制御方法概要図
【図９】板バネの応力緩和のための改良例を示す図
【図１０】円環状静電容量センサの概略図
【図１１】内蔵型の円環状静電容量センサの概略図
【図１２】本発明の第２実施形態の光学要素移動機構を示す図
【図１３】第２実施形態の板バネの長さの説明図
【図１４】第２実施形態の動作原理の説明図
【図１５】ウエハプロセスフロー図
【図１６】デバイス製造フロー図
【図１７】従来の光学要素移動機構を示す図
【図１８】従来の光学要素移動機構に用いられる駆動要素を示す図
【符号の説明】
１ 可動台
２ 固定台
６ 板バネ押さえ
７ レンズ
８ セル
１１ リング状板バネ
１２ Ｏリング
１６ 円環状静電容量型センサ
１８ 継手
２０ 光軸
２２ シリンダ
２３ ピストン
２４ 粘性体
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動装置、露光装置などの投影光学系の倍率、収差、歪みなどの光学特性を調整するための光学装置、さらに、投影光学系により原版（例えばマスクおよびレチクル）のパターンを対象物（例えばウエハ）に結像させる際、より正確な結像関係を得るための光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体露光装置は、数多くの異なる種類のパターンを有する原版（レチクル）をシリコンウエハ（基板）に転写する装置である。高集積度の回路を作成するためには、解像性能だけでなく重ね合せ精度の向上が不可欠である。
【０００３】
半導体露光装置における重ね合わせ誤差はアライメント誤差、像歪みおよび倍率誤差に分類される。アライメント誤差は、原版（レチクル）と基板（ウエハ）との相対位置調整によって軽減される。一方、倍率誤差は、投影光学系の一部の光学要素を光軸方向に移動させることによって調整可能である。光学要素を光軸方向に移動させる際には、この光学要素の移動方向以外の他の成分、とりわけ平行偏心、および傾き誤差が大きくならないようにしなければならない。
【０００４】
従来、半導体露光装置用の投影倍率調整装置としては、平行板バネを用いた機構による光学要素移動装置が考案されている（特開平９−１０６９４４号公報）。
【０００５】
図１７（ａ）および（ｂ）は、従来の光学要素移動装置の上面図および断面図である。
【０００６】
同図に示すように、従来の光学要素移動装置は、光学系の倍率・収差等の調整を行うための調整レンズ７と調整レンズ７を支持するセル８とを保持する可動台１および投影光学系の固定部分の一部をなす固定台２を有する。駆動要素４は、ベローズ９などによって構成され、その一端を固定台に固定されるとともに、他端は可動台１に連結されるクランプ天板５に固定されている。可動台１と固定台２は、２枚以上で一組の板バネ３を一対とそれらを支持する板バネ押さえ６を有するバネ機構を構成している。駆動要素４は、可動台１に中心から等距離かつ光軸２０に対称な板バネ３の隙間に配置されている。
【０００７】
図１８に駆動要素４の詳細を示す。
【０００８】
駆動要素４は、ベローズ９と２個のフランジ１０ａおよび１０ｂによって構成されている。フランジ１０ａは、板バネの隙間からクランプ天板５に連結され、他方のフランジ１０ｂは、固定台２内に配置されており、ベローズ９内部に与えられる空気圧力を可動台１に伝達する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
レンズのように、重量が大きく、かつ大口径の可動部を板バネを利用した機構で駆動する場合、固有振動数が低くなるため、外乱などにより可動部が大きく振動する。よって、露光装置の転写性能を向上させるためには、機構が高い固有振動数を持つことが望ましい。
【００１０】
本発明は、可動部を高精度で軸方向に駆動する駆動装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明は、第１部材と、該第１の部材の外側に配置された円環状の第２部材と、該第１部材と該第２部材とを連結する円環状の第１板部材と、該第１部材と該第２部材とを連結する該第１板部材と異なる円環状の第２板部材と、該第１部材、該第２部材、該第１板部材および該第２板部材により囲まれた空間に流体を供給し前記空間の体積を調整する流体制御系とを備え、前記第１板部材が連結される部分の前記第１部材の外径と、前記第２板部材が連結される部分の前記第１部材の外径とが異なり、前記第１板部材が連結される部分の前記第２部材の内径と、前記第２板部材が連結される部分の前記第２部材の内径とが異なり、前記流体制御系により前記空間の体積を変化させることにより、前記第１部材と前記第２部材とを相対的に移動させることを特徴とする駆動装置である。
【００１３】
また、前記第１部材と前記第２部材との相対移動の方向は、前記円環状の第２部材の軸の方向とほぼ平行であることを特徴とする駆動装置であってもよい。また、前記第１部材と前記第２部材との相対移動の方向は、重力の方向とほぼ平行であることを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００１４】
また、前記第１板部材が連結される部分の前記第１部材の外径と前記第１板部材が連結される部分の前記第２部材の内径との差と、前記第２板部材が連結される部分の前記第１部材の外径と前記第２板部材が連結される部分の前記第２部材の内径との差がほぼ等しいことを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００１５】
また、前記流体制御系は、気体を供給する機構を有することを特徴とする駆動装置であってもよく、前記気体は、不活性ガスであることを特徴とする駆動装置であってもよく、前記流体制御系は、圧力制御弁を有することを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００１６】
また、前記第１部材と前記第２部材との相対位置を検出するセンサを有することを特徴とする駆動装置であってもよく、前記流体制御系は、前記センサからの信号に基いて、前記圧力制御弁を制御することを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００１７】
また、前記センサのターゲットは、円環状であることを特徴とする駆動装置であってもよく、前記第１板部材または前記第２板部材を前記第１部材または前記第２部材に固定するための固定部材が、前記センサのターゲットを兼ねていることを特徴とする駆動装置であってもよく、前記固定部材は、非導電性の材料に金属が溶着されてなることを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００１８】
また、前記空間内に前記センサを設けたことを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００１９】
また、前記センサは、静電容量センサであることを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００２０】
また、前記第１部材と前記第２部材との間に配置されたダンパを有することを特徴とする駆動装置であってもよく、前記ダンパは、ピストン、シリンダおよび粘性体を有することを特徴とする駆動装置であってもよく、 前記ダンパは、前記空間内に設けられていることを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００２１】
また、前記第１部材はその外側側面に段差構造を有することを特徴とする駆動装置であってもよく、前記第２部材はその内側側面に段差構造を有することを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００２２】
また、前記第１部材と前記第２部材の相対移動の範囲は、前記第１および第２板部材の剛性と前記第１および第２部材の少なくとも一方の質量とによる釣り合い位置を越えない範囲であることを特徴とする駆動装置であってもよく、前記第１部材と前記第２部材の相対移動の範囲は、前記第１および第２板部材の剛性と前記第１および第２部材の少なくとも一方の質量とによる釣り合い位置を越えて設定されていることを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００２３】
また、前記第１部材および前記第２部材のうちの少なくとも一方に設けられた環状の電極を有し、該電極の移動に伴う静電容量の変化を検出することにより、前記第１部材と前記第２部材との相対位置を検出する検出手段を有することを特徴とする駆動装置であってもよい。
【００２４】
また、本発明は、上述したいずれかの駆動装置を有し、該駆動装置を用いて、光学要素を駆動することを特徴とする光学要素駆動装置である。
【００２５】
また、本発明は、上記の光学要素駆動装置を有することを特徴とする露光装置である。
【００２６】
また、本発明は、上記の露光装置を用いて、レチクルに形成されたパターンを基板に露光するステップを有することを特徴とするデバイス製造方法である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
＜実施形態１＞
図１は、本発明が適用される露光装置の概略図である。
【００２８】
同図において、１０１は感光剤が塗布された半導体ウエハであり、精密な位置決め性能を有するウエハステージ１０２上に支持されている。露光装置の基準に対するウエハステージの位置は、レーザ干渉計１１３によって計測されている。１０３は、原版となるパターンが描かれたレチクルである。投影光学系１０４は光学要素移動機構１１０を有しており、レチクル上のパターンをウエハ上に結像させる。１０５は、レチクルを照明するための照明光学系である。１０６は、前工程で作成されたウエハとレチクルとの位置ずれを検出するアライメント光学系である。このアライメント光学系１０６とウエハステージ１０２とによって、レチクル上のパターンとウエハ上のパターンとを重ね合わせた上で露光する。１０７は、露光装置の動作を管理する制御装置である。
【００２９】
ウエハステージ１０２の駆動制御と、アライメント光学系１０６とレーザ干渉計１１３が検出した計測値とを用いて、ウエハ上のパターンの寸法を計測することができる。制御装置１０７は、この計測値に基づいて、好ましい光学特性が得られる光学要素の位置を設定する。一方、投影光学系の光学特性の一つである投影倍率の変動要因として、気圧センサ１０８などによって得られる気圧の情報や、好適な露光倍率の値から、制御装置は光学要素の一つである投影倍率調整用のレンズの適した位置を決定し、その位置の指令を光学要素移動機構１１０の制御部１１１に与える。
【００３０】
図１において、１０９は投影光学系１０４を支持する鏡筒定盤、１１２は鏡筒定盤１０９に支持され照明光学系１０５やアライメント光学系１０６を支持する上定盤、１１４はウエハステージ１０２を支持するステージベース１１５を支持するための下定盤である。鏡筒定盤１０９および下定盤１１４は、ダンパ１１６により床から除振されている。
【００３１】
図２に、本発明の第１実施形態の光学要素移動機構を示す。図２（ａ）は光学要素移動機構の断面図、図２（ｂ）は光学要素移動機構の平面図を示す。
【００３２】
同図に示す通り、光学要素移動機構は、倍率・収差等の調整レンズ７とこれを支持するセル８を備えた可動台１（第１部材）と、図１の投影光学系１０４の固定部分の一部をなす固定台２（第２部材）を有する。可動台１および固定台２は、概ね円筒形状である。リング状板バネは、Ｏリング１２、板バネ押え６を用いて可動台１、固定台２の両端面にそれぞれ封止するように固定される。
【００３３】
可動台１に取り付けられる調整レンズ７を支持するセル８は、リング状板バネ１１から受ける反力が調整レンズ７に歪などの影響が伝わらないように、可動台１とは別部品にしてある。
【００３４】
可動台１は円筒形状であるが、上面の外径と下面の外径が異なっている。また、同様に、固定台２も円筒形状であるが、上面の開口部の内径と下面の開口部の内径が異なっている。
【００３５】
可動台１の外形を光軸方向の上からｂ１、ｂ２とし、固定台２の内径を光軸方向の上から、ａ１、ａ２とすると、次式の関係となっている。
【００３６】
ｂ１≠ｂ２ 、 ａ１≠ａ２ （１）
【００３７】
すなわち、可動台１の両端の外径、固定台２の両端の内径が等しくない構成をとっている。
【００３８】
動作条件は、可動台１と固定台２との相対移動によって円環状の空間の容積が変化する場合であって、概ね、以下のようになる。
【００３９】
（ａ２−ｂ２）（７ｂ２＋３ａ２）−（ａ１−ｂ１）（７ｂ１＋３ａ１）＋１０（ｂ２−ｂ１）（ｂ２＋ｂ１）≠０ （２）
例えば、
ａ１＜ａ２ 、 ｂ１＜ｂ２ （３）
ａ１＞ａ２ 、 ｂ１＞ｂ２ （４）
【００４０】
すなわち、▲１▼可動台１の外径のうち上側が下側に比べて大きく、且つ、固定台２の内径のうち上側が下側に比べて大きい場合、若しくは、▲２▼可動台１の外径のうち下側が上側に比べて大きく、且つ、固定台２の内径のうち下側が上側に比べて大きい場合は式（２）が成立する。
【００４１】
図３（ａ）に、ａ１＜ａ２、ｂ１＜ｂ２の場合の機構の断面図を示し、図３（ｂ）に、ａ１＞ａ２、ｂ１＞ｂ２の場合の機構の断面図を示す。
【００４２】
また、図２は、式（４）の条件に加えて、次式の条件も満たしている。
【００４３】
ａ１−ｂ１＝ａ２−ｂ２ （５）
【００４４】
可動台１の動作は、式（３）（図３ａの場合）のように、光軸方向下側の各内外径が大きい場合は、可動部１は光軸方向の下側に変位するように構成する。逆に、式（４）（図３ｂの場合）のように、光軸方向上側の各内外径が大きい場合は、可動部１は光軸方向の上側に変位するように構成する。
【００４５】
固定台２は、少なくとも１ヶ所の穴を有し、駆動流体の圧力変化、もしくは体積変化により、可動部の位置を変化させることができる。これは、図４に示すように、二つの板バネの径が異なることにより、板バネの変形による空間の体積変化量Ａ１、及びＡ２が異なるからである。
【００４６】
本機構の場合、アクチュエータとなる流体封入部が１ヶ所であるため、流体調整機器、例えば、圧力コントローラ等を１個設ければよい。
【００４７】
一例として、式（５）の条件では、可動台１の移動量ｘは、概ね次式で表される。
【００４８】
ｘ＝Ｐ（ａ−ｂ）３（ｂ２−ｂ１）／（３２Ｅｔ３） （６）
ここに、Ｐは駆動部分に与えられる圧力、ａ−ｂはａ１−ｂ１＝ａ２−ｂ２と等しく、Ｅはリング状板バネ１１のヤング率、ｔはリング状板バネ１１の厚さである。但し、式（６）では板バネを梁とみなせる寸法範囲としている。
【００４９】
また、この可動台１の駆動圧力に対する変位量は内外径差が大きいほど、大きくなり、装置全体の変位量（ストローク）を大きくとることができる。
【００５０】
なお、上の例では、固定台２の内径と可動台１の外径の上下２つの差が等しい場合として説明したが、等しくない場合でもよい。
【００５１】
実際の寸法の設計においては、本発明の装置の固有振動数は、従来例の装置の固有振動数に比べ高くすることができる。このことは、外乱に強いこと（装置使用中外から入る振動に対する遮断性が高くなる、及び装置搬送中の振動に対する遮断性が高くなる）、及び装置使用中に他の装置に振動上の悪影響を軽減できることを示している。
【００５２】
固有振動数が低い又は減衰率が低い等のために、可動部の位置制定が不安定な場合、あるいは他のユニット等に振動的な影響を及ぼす場合は、ダンパを付加するのも効果的である。すなわち、図５及び図６に示すように、駆動流体封入部に、シリンダ２２とピストン２３を備え、その間にグリースや油等の粘性体を配置した構成である。このシリンダ２２とピストン２３は、流体封入部内で円周状になっていても、あるいは数カ所に別れていても良い。また、駆動流体封入部にダンパを配置することはスペース上効率が良い。
【００５３】
図７はリング状板バネ１１におけるシールの様子を示している。
【００５４】
本発明の装置は、継手１８を通じて流体の変動により駆動する構造であるので、２枚のリング状板バネ１１、可動台１、固定台２に挟まれた空間に流体をシールする必要がある。
【００５５】
可動台１若しくは固定台２にネジを避けた位置に設けた溝にＯリング１２を入れ、板バネ押さえ６によりシールしている。板バネ押さえ６は、リング状板バネ１１の有効長さが円周上同一になるように、あるいは同時にリング状板バネ１１の全周を拘束できるように、円環形状になっている。また、板バネ押さえ６はできる限り均一にリング状板バネ１１を固定することを目的として、リング状板バネ１１との接触面に溝加工が施されている。
【００５６】
図８に本実施形態の流体制御系の構成を示す。
【００５７】
位置センサ１４にて、調整レンズ７の位置を監視し、目標位置との偏差に相当する信号を制御回路１５により流体制御弁に出力する。さらに、流体制御弁１３で流体の体積もしくは圧力を調整することによって可動台１の位置を制御する構成である。
【００５８】
リング状板バネ１１と可動台１若しくは固定台２との取り付け接点に働く応力を軽減するために図９に示すように接点部分に補強用の加工が施されても良い。この場合、固定台２の内径ａ１、ａ２及び可動台１の外径ｂ１、ｂ２はそれぞれ変形の実質的な拘束位置でとられることになる。
【００５９】
光軸方向を重力方向と平行に配置した場合は、円環状板バネ１１は可動台１を含む可動質量によって変形を受け、板バネの中立位置（可動台１と固定台２の高さが等しく、板バネが変形を受けない位置）から機械的最下点（可動質量と板バネによるバネ定数が釣り合う位置）に変形する。
【００６０】
図３（ａ）で示すような、式（３）の場合では、機械的最下点から更に重力方向に変位することになる。この条件では、前述したような偏心や角変位を伴うことなく、機構を動作させることができるが、あらかじめ板バネの中立位置と機械的最下点だけの変位を伴っているため、円環状板バネの安全率を見込んだ応力限界を考慮すると、動作範囲に制約を受ける場合がある。
【００６１】
一方、図３（ｂ）で示すような、式（４）の場合では、機械的最下点から、板バネの中立位置を通過して変位することになる。実際の機構では板バネを固定する固定台２、可動台１、板バネ押さえ６の寸法誤差や組立誤差などによって、板バネの中立位置の前後において円環状板バネ１１を拘束する位置が変化する。このことは可動台１の偏心あるいは角変位となって現れることになる。従って、これらの運動の精度の許容範囲が比較的大きく、動作範囲が広いことが要求される場合に有効である。また、もしこれらの偏心、角変位が許容できない場合には、板バネの中立位置を超える量のオフセットを持つのが望ましい。
【００６２】
図１０に可動台と固定台との相対変位を計測する変位計測器の構成を示す。
【００６３】
固定台２の周囲にレンズ７を取り巻く円環状の電極を内蔵した円環状静電容量型センサ１６が固定されている。可動台１には、静電容量型センサ１６の形状に対応して円環状のターゲット１７が固定されている。このターゲット１７の材質は金属であり、板バネ１１を可動台１に固定するための部材を兼用している。電極とターゲット１７との距離によって静電容量が変化するので、この変化を検出することによって固定台２に対する可動台１の位置を計測する。このように可動台１の周囲に円環状に電極を配置することで、レンズ７の周囲に大きな突出部を設けなくとも電極の面積を大きくすることができ、可動台１の移動に伴う静電容量の変化を大きくできるので、位置の検出精度を高くすることが可能である。また、静電容量センサを用いることで、可動台と固定台との相対位置変位の検出範囲を大きくすることが可能である。さらに、レンズ７の周囲に電極があるので、移動の際の可動台１の姿勢変化の影響が軽減され、レンズ７中心の位置を測定することができる。
【００６４】
本発明による位置の検出方法は、露光装置に用いられる他の光学要素にも適用可能であり、例えば投影レンズのディストーションやコマ収差等の調整を行うためのレンズ駆動装置にも適用できる。
【００６５】
本発明による検出方法を用いた光学要素駆動装置を用いることによって、駆動精度が高く、また、駆動範囲の大きい駆動装置が、大きな突出部を有することなく実現することができ、光学系の性能を向上することができる。
【００６６】
なお、板バネ押さえと、ターゲットを兼ねた部品がセラミックス等、非導電性材料で構成される場合は、静電容量センサの電極に対向する部分に金属を溶着等をし、ターゲットを構成し、この部分を電気的に接地しておくことが望ましい。
【００６７】
また、図１０で示した円環状に配置した静電容量型の変位センサは、本機構に適用する場合、図１１に示すような封入部分に配置してもスペース効率上良い。ただし、信号線を流体封入部分から外部に接続する必要があるので、流体を完全に封入する必要があるが、もし流体が空気であり、サーボ弁のような常に制御された方法で駆動流体がコントロールされる場合は、特定量の漏れがあっても、機構動作上問題はないので、完璧な封入でなくても良い。なお、供給する流体を不活性ガスとしても良い。
【００６８】
＜実施形態２＞
図１２に、本発明の第２の実施形態における光学要素移動装置の断面を示す。
【００６９】
本実施形態では、前述の実施形態の機構の可動台１と固定台２の円環状板バネ１１側の側面の形状を１段以上の段形状に加工している。平面図は前述の実施形態と同様であるので省略する。
【００７０】
本実施形態における可動台と固定台の内外径の関係は、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、前述の実施形態と同様の関係である。
【００７１】
また、前述の実施形態と同様に、固定台２は、少なくとも１ヶ所の穴を有し、駆動流体の圧力変化、もしくは体積変化により、可動部の位置を変化させることができる。これは、図１４に示すように、二つの板バネの径が異なることにより、板バネの変形による空間の体積変化量Ａ１、及びＡ２が異なるからである。
【００７２】
本実施形態によれば、前述の実施形態における効果を有するとともに、可動台の外側の側面、および固定台の内側の側面の加工が容易になる。
【００７３】
＜実施形態３＞
次に上記説明した光学要素移動装置を備えた露光装置を利用した半導体デバイスの製造方法の実施例を説明する。図１５は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造フローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ１４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップＳ７）される。
【００７４】
図１６は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明した露光装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施例の製造方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造することができる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の駆動装置によれば、第１部材と第２部材との相対的な移動を高精度に行うことができる。
【００７７】
また、本発明の請求項２３記載の光学要素駆動装置によれば、光学要素を高精度に駆動することができる。
【００７８】
また、本発明の請求項２４記載の露光装置によれば、高精度な露光を行うことができる。
【００７９】
また、本発明の請求項２５記載のデバイス製造方法によれば、精密なデバイス製造を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学要素移動装置を備えた露光装置の正面図
【図２】本発明の第１実施形態の光学要素移動機構を示す図
【図３】板バネの長さの説明図
【図４】動作原理の説明図
【図５】ダンパの配置の説明図
【図６】円周状に配置したダンパの説明図
【図７】シール部分の詳細図
【図８】制御方法概要図
【図９】板バネの応力緩和のための改良例を示す図
【図１０】円環状静電容量センサの概略図
【図１１】内蔵型の円環状静電容量センサの概略図
【図１２】本発明の第２実施形態の光学要素移動機構を示す図
【図１３】第２実施形態の板バネの長さの説明図
【図１４】第２実施形態の動作原理の説明図
【図１５】ウエハプロセスフロー図
【図１６】デバイス製造フロー図
【図１７】従来の光学要素移動機構を示す図
【図１８】従来の光学要素移動機構に用いられる駆動要素を示す図
【符号の説明】
１ 可動台
２ 固定台
６ 板バネ押さえ
７ レンズ
８ セル
１１ リング状板バネ
１２ Ｏリング
１６ 円環状静電容量型センサ
１８ 継手
２０ 光軸
２２ シリンダ
２３ ピストン
２４ 粘性体
Claims (25)
- 第１部材と、
該第１の部材の外側に配置された円環状の第２部材と、
該第１部材と該第２部材とを連結する円環状の第１板部材と、
該第１部材と該第２部材とを連結する該第１板部材と異なる円環状の第２板部材と、
該第１部材、該第２部材、該第１板部材および該第２板部材により囲まれた空間に流体を供給し前記空間の体積を調整する流体制御系とを備え、
前記第１板部材が連結される部分の前記第１部材の外径と、前記第２板部材が連結される部分の前記第１部材の外径とが異なり、
前記第１板部材が連結される部分の前記第２部材の内径と、前記第２板部材が連結される部分の前記第２部材の内径とが異なり、
前記流体制御系により前記空間の体積を変化させることにより、前記第１部材と前記第２部材とを相対的に移動させることを特徴とする駆動装置。 - 前記第１部材と前記第２部材との相対移動の方向は、前記円環状の第２部材の軸の方向とほぼ平行であることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
- 前記第１部材と前記第２部材との相対移動の方向は、重力の方向とほぼ平行であ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。
- 前記第１板部材が連結される部分の前記第１部材の外径と前記第１板部材が連結される部分の前記第２部材の内径との差と、前記第２板部材が連結される部分の前記第１部材の外径と前記第２板部材が連結される部分の前記第２部材の内径との差がほぼ等しいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の駆動装置。
- 前記流体制御系は、気体を供給する機構を有することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の駆動装置。
- 前記気体は、不活性ガスであることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
- 前記流体制御系は、圧力制御弁を有することを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の駆動装置。
- 前記第１部材と前記第２部材との相対位置を検出するセンサを有することを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の駆動装置。
- 前記第１部材と前記第２部材との相対位置を検出するセンサを有し、前記流体制御系は、前記センサからの信号に基いて、前記圧力制御弁を制御することを特徴とする請求項７に記載の駆動装置。
- 前記センサのターゲットは、円環状であることを特徴とする請求項８または９に記載の駆動装置。
- 前記第１板部材または前記第２板部材を前記第１部材または前記第２部材に固定するための固定部材が、前記センサのターゲットを兼ねていることを特徴とする請求項１０に記載の駆動装置。
- 前記固定部材は、非導電性の材料に金属が溶着されてなることを特徴とする請求項１１に記載の駆動装置。
- 前記空間内に前記センサを設けたことを特徴とする請求項８または９に記載の駆動装置。
- 前記センサは、静電容量センサであることを特徴とする請求項８〜１３のいずれかに記載の駆動装置。
- 前記第１部材と前記第２部材との間に配置されたダンパを有することを特徴とする請求項１〜１７いずれかに記載の駆動装置。
- 前記ダンパは、ピストン、シリンダおよび粘性体を有することを特徴とする請求項１５に記載の駆動装置。
- 前記ダンパは、前記空間内に設けられていることを特徴とする請求項１５または１６に記載の駆動装置。
- 前記第１部材はその外側側面に段差構造を有することを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の駆動装置。
- 前記第２部材はその内側側面に段差構造を有することを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の駆動装置。
- 前記第１部材と前記第２部材の相対移動の範囲は、前記第１および第２板部材の剛性と前記第１および第２部材の少なくとも一方の質量とによる釣り合い位置を越えない範囲であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかに記載の駆動装置。
- 前記第１部材と前記第２部材の相対移動の範囲は、前記第１および第２板部材の剛性と前記第１および第２部材の少なくとも一方の質量とによる釣り合い位置を越えて設定されていることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の駆動装置。
- 前記第１部材および前記第２部材のうちの少なくとも一方に設けられた環状の電極を有し、該電極の移動に伴う静電容量の変化を検出することにより、前記第１部材と前記第２部材との相対位置を検出する検出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
- 請求項１〜２２のいずれかに記載の駆動装置を有し、該駆動装置を用いて、光学要素を駆動することを特徴とする光学要素駆動装置。
- 請求項２６に記載の光学要素駆動装置を有することを特徴とする露光装置。
- 請求項２４に記載の露光装置を用いて、レチクルに形成されたパターンを基板に露光するステップを有することを特徴とするデバイス製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16954299A JP3631045B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 駆動装置、光学素子駆動装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
| US09/590,182 US6750947B1 (en) | 1999-06-16 | 2000-06-09 | Driving device and exposure apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16954299A JP3631045B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 駆動装置、光学素子駆動装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000357651A JP2000357651A (ja) | 2000-12-26 |
| JP3631045B2 true JP3631045B2 (ja) | 2005-03-23 |
Family
ID=15888424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16954299A Expired - Fee Related JP3631045B2 (ja) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | 駆動装置、光学素子駆動装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6750947B1 (ja) |
| JP (1) | JP3631045B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10134387A1 (de) * | 2001-07-14 | 2003-01-23 | Zeiss Carl | Optisches System mit mehreren optischen Elementen |
| JP3944095B2 (ja) * | 2003-02-26 | 2007-07-11 | キヤノン株式会社 | 保持装置 |
| JP2004281644A (ja) | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Canon Inc | 駆動機構及びそれを用いた露光装置、デバイスの製造方法 |
| US7221463B2 (en) | 2003-03-14 | 2007-05-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Positioning apparatus, exposure apparatus, and method for producing device |
| US7589911B2 (en) | 2003-09-18 | 2009-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Technique for positioning optical system element |
| JP4994598B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2012-08-08 | キヤノン株式会社 | 駆動装置 |
| US7652223B2 (en) * | 2005-06-13 | 2010-01-26 | Applied Materials, Inc. | Electron beam welding of sputtering target tiles |
| WO2007006577A1 (en) * | 2005-07-14 | 2007-01-18 | Carl Zeiss Smt Ag | Optical element |
| US8044373B2 (en) * | 2007-06-14 | 2011-10-25 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| CN101408663B (zh) * | 2007-10-11 | 2011-05-04 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 变焦装置及镜头模组 |
| JP5006762B2 (ja) * | 2007-11-05 | 2012-08-22 | キヤノン株式会社 | 露光装置及びデバイス製造方法 |
| JP2010062394A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Canon Inc | 保持装置及び露光装置 |
| JP6302305B2 (ja) * | 2014-03-18 | 2018-03-28 | キヤノン株式会社 | 振動低減装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法 |
| US10025058B2 (en) * | 2014-10-13 | 2018-07-17 | National Applied Reserach Laboratories | Gap compensation mechanism for self adaptive posture adjustment |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3704657A (en) * | 1971-05-05 | 1972-12-05 | Computervision Corp | Adaptive optical focusing system |
| JPS61278141A (ja) | 1985-05-31 | 1986-12-09 | Canon Inc | 投影倍率調整方法 |
| JPS6232613A (ja) | 1985-08-05 | 1987-02-12 | Canon Inc | 投影露光装置 |
| JP2631485B2 (ja) | 1988-01-28 | 1997-07-16 | キヤノン株式会社 | 位置決め装置 |
| US5150151A (en) | 1989-03-09 | 1992-09-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Reflecting device and pattern transfer apparatus using the same |
| JP3894509B2 (ja) | 1995-08-07 | 2007-03-22 | キヤノン株式会社 | 光学装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
-
1999
- 1999-06-16 JP JP16954299A patent/JP3631045B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-06-09 US US09/590,182 patent/US6750947B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6750947B1 (en) | 2004-06-15 |
| JP2000357651A (ja) | 2000-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5822133A (en) | Optical structure and device manufacturing method using the same | |
| KR100749034B1 (ko) | 광학 소자 유지 장치, 경통, 노광 장치 및 디바이스의 제조방법 | |
| JP3631045B2 (ja) | 駆動装置、光学素子駆動装置、露光装置およびデバイス製造方法 | |
| JP4945845B2 (ja) | 光学素子保持装置、鏡筒及び露光装置並びにマイクロデバイスの製造方法。 | |
| US7110089B2 (en) | Drive mechanism, exposure device, optical equipment, and device manufacturing method | |
| US5973863A (en) | Exposure projection apparatus | |
| US7443619B2 (en) | Optical element holding apparatus, exposure apparatus and device manufacturing method | |
| US6894449B2 (en) | Vibration control device, stage device and exposure apparatus | |
| JP4649136B2 (ja) | アクチュエータ、露光装置及びデバイス製造方法 | |
| JP2005064474A5 (ja) | ||
| JP2008519456A (ja) | 精密ステージのｚ支持装置 | |
| KR20020055438A (ko) | 제조라인에서의 제조방법, 노광장치의 제조방법 및 노광장치 | |
| US7675695B2 (en) | Optical element holding apparatus | |
| JP3445105B2 (ja) | 光学要素移動装置 | |
| US20080100894A1 (en) | Apparatus for moving curved-surface mirror, exposure apparatus and device manufacturing method | |
| US20080029682A1 (en) | Fine stage "Z" support apparatus | |
| JP2011035102A (ja) | 光学素子の保持装置、それを用いた露光装置、及びデバイスの製造方法 | |
| JP4886294B2 (ja) | 光学要素駆動装置、露光装置およびデバイス製造方法 | |
| US20040140415A1 (en) | Vibration-attenuation devices having low lateral stiffness, and apparatus comprising same | |
| JP2005236258A (ja) | 光学装置およびデバイス製造方法 | |
| JP2000040651A (ja) | 光学装置、露光装置ならびにデバイス製造方法 | |
| JP2001267234A (ja) | 露光装置 | |
| JPH1145850A (ja) | 投影露光装置および方法 | |
| JP2004029431A (ja) | 光学要素の駆動装置、該駆動装置を有する露光装置、デバイス製造方法、光学特性調整方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040630 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040824 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041022 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041130 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041215 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081224 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081224 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091224 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091224 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101224 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111224 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121224 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131224 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |