JP6336274B2 - 光学装置、投影光学系、露光装置、および物品の製造方法 - Google Patents

光学装置、投影光学系、露光装置、および物品の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ミラーの反射面を変形させる光学装置、それを用いた投影光学系、露光装置、および物品の製造方法に関する。
半導体デバイスなどの製造に用いられる露光装置の解像度を向上させるため、露光装置における投影光学系の光学収差を補正することが求められている。特許文献1には、投影光学系に含まれるミラーの反射面を変形させることによって投影光学系の光学収差を補正する光学装置が提案されている。
特許文献1に記載された光学装置では、ミラーはその周縁部において支持部材によって支持されており、ミラーの裏面(反射面の反対側の面)に力を加える複数のパッシブアクチュエータと複数のアクティブアクチュエータとが設けられている。複数のパッシブアクチュエータは、ミラーの加工や組み立てに起因する誤差など、時間の経過に対する形状変動が小さいミラーの形状誤差を補正するために用いられる。一方で、複数のアクティブアクチュエータは、1枚の基板を露光する期間に生じる誤差など、時間の経過に対する形状変動が大きいミラーの形状誤差を補正するために用いられる。
特開2005−4146号公報
露光装置には、投影光学系の光学収差をリアルタイムかつ高精度に補正することが求められているため、光学装置には、投影光学系に用いられるミラーの反射面を高速かつ高精度に変形する必要がある。それを実現するためには、アクチュエータの駆動に対するミラーの反射面の変形量(ミラーの敏感度)が小さく、駆動制御が簡単に行えることが好ましい。本発明者は、ミラーの中心部を固定部材によりベースプレートに固定する光学装置では、単位量の外力を受けたときの変形が小さい(剛性の高い)アクチュエータをミラーの中心から遠い位置に配置することによりミラーの敏感度を小さくできることを見出した。このようにミラーの敏感度を小さくする着想については、特許文献1に記載されていない。
そこで、本発明は、ミラーの反射面を高速かつ高精度に変形させる上で有利な光学装置を提供することを例示的目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての光学装置は、ミラーの反射面を変形させる光学装置であって、ベースプレートと、前記ミラーの中心を含む前記ミラーの一部を前記ベースプレートに固定する固定部材と、前記ミラーに接続される第1端と前記ベースプレートに接続される第2端とをそれぞれ有し、前記反射面の反対側の裏面にそれぞれ力を加えて前記反射面を変形させる複数のアクチュエータと、を含み、前記複数のアクチュエータは、前記反射面を変形させる複数の第1アクチュエータおよび複数の第2アクチュエータを含み、前記複数の第2アクチュエータの各々は、単位量の外力を受けたときにおける前記第1端と前記第2端との距離の変化が前記複数の第1アクチュエータの各々より大き、前記複数の第1アクチュエータは、各第1アクチュエータと前記ミラーの中心との距離が、前記ミラーの中心と前記ミラーの外周との距離の半分より長くなるように配置されている、ことを特徴とする。
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
本発明によれば、例えば、ミラーの反射面を高速かつ高精度に変形させる上で有利な光学装置を提供することができる。
第1実施形態の光学装置の構成例を示す概略図である。 第1アクチュエータをヒンジ部材を介してミラーおよびベースプレートに接続する構成を示す概略図である。 第1実施形態の光学装置の構成例を示す概略図である。 第1アクチュエータと第2アクチュエータとの配置に関する解析モデル1を示す図である。 第1アクチュエータと第2アクチュエータとの配置に関する解析モデル2を示す図である。 第1アクチュエータと第2アクチュエータとの配置に関する解析モデル3を示す図である。 解析モデル1〜3におけるミラーの敏感度の解析結果を示す図である。 第1実施形態の光学装置の構成例を示す概略図である。 露光装置の構成例を示す概略図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
<第1実施形態>
第1実施形態の光学装置100について、図1を参照しながら説明する。図1(a)は、第1実施形態の光学装置100を示す断面図である。第1実施形態の光学装置100は、例えば、露光装置の投影光学系に含まれるミラー1の反射面1aを変形させることによって投影光学系の光学収差を補正する。第1実施形態の光学装置100は、ベースプレート6と、固定部材7と、複数のアクチュエータと、複数の変位センサ3と、制御部10とを含みうる。
ミラー1は、光を反射する反射面1aと、反射面1aの反対側の面である裏面1bとを有し、ミラー1の中心を含むミラー1の一部(以下、中心部)が固定部材7を介してベースプレート6に固定されている。このようにミラー1の中心部をベースプレート6に固定するのは、露光装置の投影光学系に用いられるミラー1においては、ミラー1の中心部に光が照射されないことが多く、ミラー1の中心部を変形させる必要性が小さいからである。
複数のアクチュエータの各々は、ミラー1に接続される第1端とベースプレート6に接続される第2端とを有し、ミラー1の裏面1bに力を加える。また、複数のアクチュエータは、複数の第1アクチュエータ2と、単位量の外力を受けたときにおける第1端と第2端との距離の変化が第1アクチュエータ2より大きい複数の第2アクチュエータ4とを含む。以下では、単位量の外力を受けたときにおける第1端と第2端との距離の変化のことを「剛性」と呼ぶ。
複数の第1アクチュエータ2の各々は、ミラー1とベースプレート6との間に配置され、ミラー1の中心とミラー1の外周との中間位置より外側における領域(以下、外側領域)に力を加える。各第1アクチュエータ2は、ミラー1の裏面1bに接続する第1端2aとベースプレート6に接続する第2端2bとを有し、第1端2aと第2端2bとの距離を変化させるように変形する。これにより、第1端2aが接続された裏面1bの箇所に力を加えることができる。第1アクチュエータ2としては、例えば、ピエゾアクチュエータや磁歪アクチュエータ、電動のねじ部材など、高い剛性を有するアクチュエータが用いられうる。ここで、図1では、第1アクチュエータ2の第1端2aとミラー1の裏面1bとが直接に接続され、第2端2bとベースプレート6とが直接に接続されているが、それに限られるものではない。第1アクチュエータ2の第1端2aとミラー1の裏面1bとが弾性体や剛体などを介して接続され、第2端2bとベースプレート6とが弾性体や剛体などを介して接続されてもよい。例えば、図2に示すように、第1アクチュエータ2の第1端2aとミラー1の裏面1bとがヒンジ部材8を介して接続されてもよい。また、第1アクチュエータ2の第2端2bとベースプレート6とがヒンジ部材8を介して接続されてもよい。このようにヒンジ部材8を用いることにより、第1アクチュエータ2の駆動力をミラー1の形状誤差となる他の成分をほとんど発生させることなくミラー1の裏面1bに効率よく伝達させることができる。
複数の変位センサ3の各々は、各第1アクチュエータ2の近傍に設けられており、各第1アクチュエータ2における第1端2aと第2端2bとの間の変位を検出する。以下では、第1アクチュエータ2における第1端2aと第2端2bとの間の変位を「駆動変位」と呼ぶ。このように複数の変位センサ3を設けることにより、各変位センサ3で検出された各第1アクチュエータ2の駆動変位に基づいて各第1アクチュエータ2のフィードバック制御を行うことができる。例えば、第1アクチュエータ2としてピエゾアクチュエータを用いた場合、ピエゾアクチュエータにはヒステリシスが生じるため、ピエゾアクチュエータでは、指令値(電圧)に相当する駆動変位が得られないことがある。そのため、光学装置100では、複数の第1アクチュエータの各々における駆動状態を示す情報を検出するセンサを設けることが好ましい。第1実施形態では、当該センサとして変位センサ3が用いられ、駆動状態を示す情報として第1アクチュエータ2の駆動変位が検出される。そして、第1アクチュエータ2としてピエゾアクチュエータを用いた場合、各ピエゾアクチュエータは、変位センサ3によって検出された駆動変位(変位センサ3の出力)と目標変位との差に基づいた指令値によってフィードバック制御される。
ここで、第1実施形態の光学装置100では、第1アクチュエータ2の駆動状態を示す情報を検出するセンサとして変位センサ3が設けられているが、それに限られるものではない。例えば、変位センサ3の代わりに、第1アクチュエータの駆動力を検出する力センサを設けてもよい。力センサは、第1アクチュエータ2の第1端2aとミラー1の裏面1bとの間、もしくは第2端2bとベースプレート6との間に配置されうる。そして、力センサは、第1アクチュエータ2の駆動状態を示す情報として、第1アクチュエータ2がミラー1の裏面1bに加える力、即ち、第1アクチュエータ2の駆動力を検出する。このように力センサを設ける場合では、力センサによって検出された駆動力に基づいて各第1アクチュエータ2がフィードバック制御される。
このように第1アクチュエータ2には、駆動状態を示す情報を検出するセンサを設ける必要があり、そのセンサからの出力に基づいて第1アクチュエータ2の制御が行われる。そのため、ミラー1の反射面1aを変形する際における各アクチュエータの制御の複雑さやコストの観点から、第1アクチュエータ2の数をできるだけ少なくすることが好ましい。そこで、第1実施形態の光学装置100では、複数の第1アクチュエータ2に加えて、第1アクチュエータより剛性が低く、かつ第1アクチュエータ2より数が多い複数の第2アクチュエータ4が用いられる。
複数の第2アクチュエータ4の各々は、ミラー1とベースプレート6との間に配置され、ミラー1の裏面1bに力を加える。各第2アクチュエータ4としては、第1アクチュエータ2より剛性の低いアクチュエータが用いられる。例えば、互いに接触しない可動子4aと固定子4bとを含む非接触型のアクチュエータ(リニアモータや静電アクチュエータ、電磁石など)を第2アクチュエータ4として用いるとよい。そして、可動子4aと固定子4bとのうち一方(第1端を含む)がベースプレート6に固定され、他方(第2端を含む)がミラー1の裏面1bに固定される。第1実施形態では、可動子4aがミラー1の裏面に固定され、固定子4bが部材5を介してベースプレート6に固定されている。これにより、各第2アクチュエータ4は、ミラー1の裏面1bに力を加えてミラー1とベースプレート6との間の距離を変更することができる。ここで、第2アクチュエータ4には、第1アクチュエータ2と異なり、第2アクチュエータ4の駆動状態を示す情報を検出するセンサ(例えば変位センサ)が設ける必要がない。これは、第2アクチュエータ4として用いられる非接触型のアクチュエータにはヒステリシスが生じにくく、第2アクチュエータ4への指令値(電流または電圧)に相当する駆動変位が得られるからである。即ち、第2アクチュエータ4では、変位センサの検出結果を用いてフィードバック制御する必要が生じないからである。また、第2アクチュエータ4は、第1アクチュエータ2に用いられるような剛性の高いアクチュエータと、それに直列に接続された弾性体(コイルばねや板ばねなど)を含むように構成されてもよい。
制御部10は、CPUやメモリなどを有し、ミラー1の反射面1aの形状と目標形状との偏差に基づいて各第1アクチュエータ2の駆動と各第2アクチュエータ4の駆動とをフィードバック制御する。ミラー1の反射面1aの形状は、例えば、各第1アクチュエータ2に設けられた変位センサ3の検出結果に基づいて算出されてもよいし、図3に示すように、ミラー1の反射面1aの形状を計測する計測部30を用い、その計測結果から取得されてもよい。計測部30としては、例えば、干渉計やシャック・ハルトマンセンサなどが用いられうる。計測部30を用いる場合は、変位センサ3を設けなくてもよい。また、目標形状は、光学装置100が含まれる投影光学系の光学収差が許容範囲に収まるように決定されうる。
次に、第1実施形態の光学装置100における複数の第1アクチュエータ2と複数の第2アクチュエータ4との配置について、図1(b)を参照しながら説明する。図1(b)は、第1実施形態の光学装置100における複数のアクチュエータの配置例を示す図である。図1(b)において、黒丸は第1アクチュエータ2を示し、白丸は第2アクチュエータ4を示す。
露光装置においては、投影光学系の光学収差をリアルタイムかつ高精度に補正することが求められているため、光学装置では、ミラー1の反射面1aを高速かつ高精度に変形させることが好ましい。第1実施形態の光学装置100では、第1アクチュエータ2として、ピエゾアクチュエータや磁歪アクチュエータなど応答速度が比較的高いアクチュエータが適用される。また、第2アクチュエータ4としても、リニアモータや静電アクチュエータ、電磁石など応答速度が比較的高いアクチュエータが適用される。そして、複数の第1アクチュエータ2および複数の第2アクチュエータ4は、ミラー1の反射面1aの形状が目標形状に近づくように制御部10によって制御される。これにより、ミラー1の反射面1aを高速に変形させることを実現することができる。
一方で、ミラー1の反射面1aを高精度に変形させるためには、各アクチュエータ(第1アクチュエータ2や第2アクチュエータ4)の駆動に対するミラー1の反射面1aにおける敏感度(以下、ミラー1の敏感度)を小さくすることが好ましい。ミラー1の敏感度とは、例えば、アクチュエータを所定量だけ駆動した際にミラー1の反射面1bが変形する量のことであり、ミラー1として大口径かつ薄型のミラーが用いられる場合、ミラー1が大口径かつ薄型になるにつれて大きくなりうる。そのため、ミラー1を高精度に変形させるためには非常に高い駆動分解能が要求され、駆動制御が難しくなる。さらに、アクチュエータの駆動範囲と駆動分解能との比(通常、ダイナミックレンジと呼ばれる)の非常に大きいアクチュエータが要求され、このような広いダイナミックレンジを有するアクチュエータを製造できないことも考えられる。よって、大口径かつ薄型のミラーがミラー1として用いられる場合は、特に、ミラー1の敏感度を小さくすることが望まれる。このようにミラー1の敏感度を小さくすることで、例えば、ミラー1の反射面1aに小さな変形を生じさせる際において、各第1アクチュエータ2および各第2アクチュエータ4の制御を容易にすることができる。また、ミラー1の敏感度を小さくすることで、各アクチュエータの駆動力に誤差が生じている場合があっても、その駆動力の誤差に対するミラー1の反射面1aの変形を小さくすることができる。そこで、第1実施形態の光学装置100では、ミラー1の敏感度が小さくなるように複数の第1アクチュエータ2と複数の第2アクチュエータ4とが配置されている。ここで、複数の第1アクチュエータ2と複数の第2アクチュエータ4との配置に対するミラー1の敏感度を解析した結果について、図4〜図7を参照しながら説明する。
以下に、複数の第1アクチュエータ2と複数の第2アクチュエータ4との配置が互いに異なる3つの解析モデル1〜3を用いて、ミラー1の敏感度を解析した結果について説明する。ミラー1の敏感度の解析において用いられたミラー1および光学装置100の各部の諸元は表1に示すとおりである。表1において、ピエゾアクチュエータは第1アクチュエータ2として用いられ、リニアモータは可動子4aの磁石と、磁石にギャップを介して対向するように配置される固定子4bのコイルからなり、第2アクチュエータとして用いられる。また、ミラー1の敏感度の解析では、複数のアクチュエータ(第1アクチュエータ2または第2アクチュエータ4)を配置する位置は3つの解析モデル1〜3で同じである。そして、解析モデル1〜3では、表2に示すように、ミラー1の中心からD/2の距離だけ離れた第1位置11に8個、D/2の距離だけ離れた第2位置12に16個、およびD/2の距離だけ離れた第3位置13に16個のアクチュエータが配置される。
まず、3つの解析モデル1〜3について、図4〜図6を参照しながら説明する。図4は、第1アクチュエータ2を用いずに、複数の第2アクチュエータ4のみを配置した解析モデル1を示す図である。図4(a)は、解析モデル1を横(Y方向)から見たときの図を示し、図4(b)は、解析モデル1における複数の第2アクチュエータ4の配置を示す図である。図5は、8個の第1アクチュエータ2を第2位置12に等間隔で配置した解析モデル2を示す図である。図5(a)は、解析モデル2を横(Y方向)から見たときの図を示し、図5(b)は、解析モデル2における複数の第1アクチュエータ2および複数の第2アクチュエータ4の配置を示す図である。図6は、8個の第1アクチュエータ2を第3位置13に等間隔で配置した解析モデル3を示す図である。図6(a)は、解析モデル3を横(Y方向)から見たときの図を示し、図6(b)は、解析モデル3における複数の第1アクチュエータ2および複数の第2アクチュエータ4の配置を示す図である。
次に、解析モデル1〜3におけるミラー1の敏感度の解析結果について、図7を参照しながら説明する。図7は、各アクチュエータ(第1アクチュエータ2または第2アクチュエータ4)の駆動力に1mNの誤差が生じた場合におけるミラー1の反射面1aの変形量を、ミラー1の敏感度として解析した結果を示す図である。図7(a)は、解析モデル1における反射面1aの変形量を示す図であり、図7(b)は、解析モデル2における反射面1aの変形量を示す図であり、図7(c)は、解析モデル3における反射面1aの変形量を示す図である。また、図7(d)は、各解析モデル1〜3と反射面1aの変形量との関係を示す図である。図7に示すように、解析モデル1では反射面1aの変形量が0.84nmRMSであるのに対し、解析モデル2では反射面1aの変形量が0.19nmRMSと小さくなり、解析モデル3では反射面1aの変形量が0.03nmRMSと更に小さくなる。つまり、解析モデル3では、反射面1aの変形量を、解析モデル1に対して3.6%まで小さくすることができる。これは、ミラー1の中心部を固定部材7によってベースプレート6に固定する光学装置100では、ミラー1の外周に近づくにつれてミラー1の剛性が低くなり、アクチュエータの駆動力における小さな誤差に対してもミラー1が敏感に変形しうることを意味する。
上述の解析結果より、ミラー1の中心部を固定する第1実施形態の光学装置100では、高い剛性を有する複数の第1アクチュエータ2が、ミラー1の裏面1bにおける外側領域に力を加えるように配置されることが望ましい。即ち、各第1アクチュエータ2とミラー1の中心との距離が、ミラー1の中心とミラー1の外周との距離の半分より長くなるように各第1アクチュエータ2を配置する。このとき、複数の第1アクチュエータ2を、アクチュエータの駆動力に対する敏感度が最も大きくなるミラー1の外周に近づけて配置することが好ましい。例えば、ミラー1の中心とミラー1の外周との間の距離に対する、第1アクチュエータ2とミラー1の中心との間の距離の割合が90%以上になるように、複数の第1アクチュエータ2を配置するとよい。また、複数の第1アクチュエータ2が、各第1アクチュエータ2とミラー1の中心との距離が各第2アクチュエータ4とミラー1の中心との距離の最大値以上になるように配置される。例えば、基板を露光するための光が照射されるミラー1の反射面1aの部分の変形が複数の第2アクチュエータ4によって行われるように、複数の第2アクチュエータ4を複数の第1アクチュエータ2の内側(ミラー1の中心側)に配置することが好ましい。
ここで、ミラー1の反射面1bに頻繁に生じうる2θ成分を含む誤差を補正するため、複数の第1アクチュエータ2のうち4つの第1アクチュエータ2a〜2dを、図1(b)に示すように、ミラー1の中心に対して等しい角度で配置するとよい。即ち、4つの第1アクチュエータ2a〜2dを、隣接する2つの第1アクチュエータ2とミラー1の中心とが成す角度が90度になるように配置するとよい。また、各第1アクチュエータ2とミラー1の中心との距離が複数の第1アクチュエータ2において等しくなるように、複数の第1アクチュエータ2を配置するとよい。これにより、各第1アクチュエータ2が受け持つミラー1の質量をほぼ均等にすることができるため、ミラー1の反射面1bの形状が目標形状に近づくように各第1アクチュエータ2の駆動および各第2アクチュエータ4の駆動を制御することが更に容易になる。一方、ミラー1の中心とミラー1の外周との間の距離に対する各第1アクチュエータ2とミラー1の中心との距離の割合が、複数の第1アクチュエータ2において等しくなるように、複数の第1アクチュエータ2を配置してもよい。これは、ミラー1の形状が、例えば四角形状など円形ではない場合に有効である。
上述したように、第1実施形態の光学装置100は、中心部が固定部材7を介してベースプレート6に固定されたミラー1の裏面1bに力を加えるために、複数の第1アクチュエータ2と複数の第2アクチュエータとを含む。また、複数の第1アクチュエータ2は、第2アクチュエータ4より高い剛性をそれぞれ有し、各第1アクチュエータ2とミラー1の中心との距離が、各第2アクチュエータのミラー1の中心との距離の最大値以上になるように配置される。さらに、各第1アクチュエータ2は、ミラー1の裏面1bにおける外周領域に力を加えるように配置されるとよい。そして、制御部10が、ミラー1の反射面1aの形状と目標形状との偏差に基づいて各第1アクチュエータ2および各第2アクチュエータ4を制御する。これにより、光学装置100は、ミラー1の反射面1aの形状を高速かつ高精度に変形させることができる。
ここで、第1実施形態の光学装置100では、第1アクチュエータ2として、ピエゾアクチュエータや磁歪アクチュエータなど、第2アクチュエータ4より高い剛性を有するアクチュエータが用いられたが、それに限られるものではない。例えば、図8に示すように、第1アクチュエータ2として、リニアモータや静電アクチュエータ、電磁石など、互いに接触しない可動子20aと固定子20bとを有する、第2アクチュエータ4と同じ種類のアクチュエータ20を用いてもよい。この場合、第1アクチュエータ2としてのアクチュエータ20の近傍に設けられた変位センサ3からの出力に基づいて、各アクチュエータ20の変位量のサーボ制御が行われる。これにより、第1アクチュエータ2にサーボ剛性が加わり、第1アクチュエータ2はあたかもメカ的な剛性が向上したような特性を示す。このようにして第1アクチュエータ2の剛性を第2アクチュエータ4の剛性より高くすることができ、第1アクチュエータとしてピエゾアクチュエータや磁歪アクチュエータなどを用いた場合と同様の効果を得ることができる。
<露光装置の実施形態>
本実施形態の露光装置について、図9を参照しながら説明する。本実施形態の露光装置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を保持してい移動可能な基板ステージWSとを含みうる。また、露光装置50は、基板56を露光する処理を制御する制御部51を含みうる。
照明光学系ILに含まれる光源(不図示)から射出された光は、照明光学系ILに含まれるスリット(不図示)によって、例えば、Y方向に長い円弧状の照明領域をマスク55上に形成することができる。マスク55および基板56は、マスクステージMSおよび基板ステージ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の物体面および像面の位置)に配置される。投影光学系POは、所定の投影倍率(例えば1/2倍)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および基板ステージWSを、投影光学系POの物体面と平行な方向(例えばX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。
投影光学系POは、例えば、図9に示すように、平面鏡52と、凹面鏡53と、凸面鏡54とを含むように構成されうる。照明光学系ILから出射し、マスク55を透過した露光光は、平面鏡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の第1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の第2面53bに入射する。凹面鏡53の第2面53bにおいて反射した露光光は、平面鏡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。 上述した露光装置50の構成において、第1実施形態の光学装置100は、例えば、ミラー1としての凹面鏡53の反射面を変形する装置として用いられうる。第1実施形態の光学装置100を露光装置50に用いることにより、凹面鏡53の反射面(第1面53aおよび第2面53b)を高速かつ高精度に変形させることができ、投影光学系POにおける光学収差をリアルタイムかつ高精度に補正することができる。ここで、露光装置50における制御部51は、光学装置100におけるアクチュエータを制御するための制御部10を含むように構成されてもよい。
<物品の製造方法の実施形態>
本発明の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。更に、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。
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ないことはいうまでもなく、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。

Claims (17)

  1. ミラーの反射面を変形させる光学装置であって、
    ベースプレートと、
    前記ミラーの中心を含む前記ミラーの一部を前記ベースプレートに固定する固定部材と、
    前記ミラーに接続される第1端と前記ベースプレートに接続される第2端とをそれぞれ有し、前記反射面の反対側の裏面にそれぞれ力を加えて前記反射面を変形させる複数のアクチュエータと、
    を含み、
    前記複数のアクチュエータは、前記反射面を変形させる複数の第1アクチュエータおよび複数の第2アクチュエータを含み、
    前記複数の第2アクチュエータの各々は、単位量の外力を受けたときにおける前記第1端と前記第2端との距離の変化が前記複数の第1アクチュエータの各々より大き
    前記複数の第1アクチュエータは、各第1アクチュエータと前記ミラーの中心との距離が、前記ミラーの中心と前記ミラーの外周との距離の半分より長くなるように配置されている、ことを特徴とする光学装置。
  2. ミラーの反射面を変形させる光学装置であって、
    ベースプレートと、
    前記ミラーの中心を含む前記ミラーの一部を前記ベースプレートに固定する固定部材と、
    前記ミラーに接続される第1端と前記ベースプレートに接続される第2端とをそれぞれ有し、前記反射面の反対側の裏面にそれぞれ力を加えて前記反射面を変形させる複数のアクチュエータと、
    を含み、
    前記複数のアクチュエータは、前記反射面を変形させる複数の第1アクチュエータおよび複数の第2アクチュエータを含み、
    前記複数の第2アクチュエータの各々は、単位量の外力を受けたときにおける前記第1端と前記第2端との距離の変化が前記複数の第1アクチュエータの各々より大き
    前記複数の第1アクチュエータおよび前記複数の第2アクチュエータは、各第1アクチュエータと前記ミラーの中心との距離が、各第2アクチュエータと前記ミラーの中心との距離の最大値以上になるように配置されている、ことを特徴とする光学装置。
  3. 前記複数の第1アクチュエータは、各第1アクチュエータと前記ミラーの中心との距離が前記複数の第1アクチュエータにおいて等しくなるように配置されている、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光学装置。
  4. 前記複数の第1アクチュエータは、前記ミラーの中心と前記ミラーの外周との距離に対する各第1アクチュエータと前記中心との距離の割合が、前記複数の第1アクチュエータにおいて等しくなるように配置されている、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光学装置。
  5. 前記第1アクチュエータの数は、前記第2アクチュエータの数より少ない、ことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の光学装置。
  6. 前記複数の第1アクチュエータは、前記ミラーの中心に対して等しい角度で配置された4つの前記第1アクチュエータを含む、ことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の光学装置。
  7. 前記反射面の形状を計測する計測部と、
    前記計測部によって計測された前記反射面の形状と目標形状との偏差に基づいて各第1アクチュエータおよび各第2アクチュエータの駆動を制御する制御部と、
    を更に含む、ことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の光学装置。
  8. 前記複数の第1アクチュエータの各々における駆動状態を示す情報を検出するセンサと、
    前記センサからの出力に基づいて各第1アクチュエータおよび各第2アクチュエータの駆動を制御する制御部と、
    を更に含む、ことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載の光学装置。
  9. 各第1アクチュエータは、前記第1端と前記第2端との距離を変化させるように変形することによって前記裏面に力を加える、ことを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載の光学装置。
  10. 各第1アクチュエータは、ピエゾアクチュエータ、磁歪アクチュエータおよびねじ部材のうち少なくとも1つを含む、ことを特徴とする請求項9に記載の光学装置。
  11. 各第2アクチュエータは、互いに接触しない固定子と可動子とを有し、
    前記固定子および前記可動子のうち一方は前記裏面に接続され、他方は前記ベースプレートに接続されている、ことを特徴とする請求項1乃至10のうちいずれか1項に記載の光学装置。
  12. 各第2アクチュエータは、リニアモータ、静電アクチュエータおよび電磁石のうち少なくとも1つを含む、ことを特徴とする請求項11に記載の光学装置。
  13. 前記複数の第2アクチュエータは、円周方向における前記複数の第1アクチュエータの間に配置されたアクチュエータを含む、ことを特徴とする請求項1乃至12のうちいずれか1項に記載の光学装置。
  14. 前記複数の第2アクチュエータは、前記複数の第1アクチュエータの各々と前記固定部材との間に配置されたアクチュエータを含む、ことを特徴とする請求項1乃至13のうちいずれか1項に記載の光学装置。
  15. マスクのパターンを基板に投影する投影光学系であって、
    請求項1乃至14のうちいずれか1項に記載の光学装置を含む、ことを特徴とする投影光学系。
  16. 基板を露光する露光装置であって、
    請求項15に記載の投影光学系を含む、ことを特徴とする露光装置。
  17. 請求項16に記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
    前記ステップで露光された前記基板を現像するステップと、
    を有することを特徴とする物品の製造方法。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014225639A (ja) * 2013-04-16 2014-12-04 キヤノン株式会社 ミラーユニット及び露光装置
CN105093848B (zh) * 2015-08-06 2018-01-16 武汉华星光电技术有限公司 一种曝光设备
JP6742717B2 (ja) * 2015-12-10 2020-08-19 キヤノン株式会社 光学装置、それを備えた露光装置、および物品の製造方法
JP2017129685A (ja) * 2016-01-19 2017-07-27 キヤノン株式会社 光学装置、投影光学系、露光装置およびデバイス製造方法
JP6736371B2 (ja) 2016-06-17 2020-08-05 キヤノン株式会社 位置調整機構、露光装置及び物品の製造方法
JP6929024B2 (ja) * 2016-07-06 2021-09-01 キヤノン株式会社 光学装置、露光装置及び物品の製造方法
JP6853659B2 (ja) * 2016-12-09 2021-03-31 キヤノン株式会社 決定方法、光学装置、投影光学系、露光装置及び物品の製造方法
JP6854638B2 (ja) * 2016-12-21 2021-04-07 キヤノン株式会社 光学装置、露光装置、および物品の製造方法
JP6598827B2 (ja) * 2017-08-01 2019-10-30 キヤノン株式会社 光学装置、これを用いた露光装置、および物品の製造方法
KR101931959B1 (ko) * 2018-07-02 2019-03-20 한화시스템 주식회사 변형 거울 장치 및 그 구동 방법
CN108983414B (zh) * 2018-08-30 2024-01-30 京东方科技集团股份有限公司 光学反射镜、光学反射镜系统及曝光机
US20210354358A1 (en) * 2018-09-21 2021-11-18 Canon U.S.A., Inc. Injection molding system
CN114527565A (zh) * 2022-01-20 2022-05-24 中芯集成电路(宁波)有限公司 一种可变焦的反射镜及其制造方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6840638B2 (en) 2002-07-03 2005-01-11 Nikon Corporation Deformable mirror with passive and active actuators
US6842277B2 (en) * 2002-07-23 2005-01-11 Nikon Corporation Deformable mirror with high-bandwidth servo for rigid body control
JP2005024615A (ja) * 2003-06-30 2005-01-27 Canon Inc 曲率を有する反射部材とそれを用いた光学系
JP4817702B2 (ja) * 2005-04-14 2011-11-16 キヤノン株式会社 光学装置及びそれを備えた露光装置
JP2007103657A (ja) * 2005-10-04 2007-04-19 Canon Inc 光学素子保持装置、露光装置およびデバイス製造方法
CN101004555A (zh) * 2006-01-16 2007-07-25 中国科学院电工研究所 可调节反射式光学物镜装调系统
JP2007316132A (ja) * 2006-05-23 2007-12-06 Canon Inc 反射装置
JP2007317713A (ja) * 2006-05-23 2007-12-06 Canon Inc 光学素子駆動装置
JP2008112756A (ja) * 2006-10-27 2008-05-15 Canon Inc 光学素子駆動装置及びその制御方法、露光装置、並びにデバイス製造方法
DE102008032853A1 (de) * 2008-07-14 2010-01-21 Carl Zeiss Smt Ag Optische Einrichtung mit einem deformierbaren optischen Element
DE102009033191A1 (de) * 2009-07-07 2011-01-13 Technische Universität Dresden Reduzierung der dynamischen Deformation von Translationsspiegeln mit Hilfe von trägen Massen
JP2011035102A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Canon Inc 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
WO2012000528A1 (en) * 2010-07-01 2012-01-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical system and multi facet mirror
JP5535108B2 (ja) * 2011-02-18 2014-07-02 ギガフォトン株式会社 極端紫外光源装置
JP2013106014A (ja) * 2011-11-16 2013-05-30 Nikon Corp 変形可能な反射光学素子及びその駆動方法、光学系、並びに露光装置
JP6168957B2 (ja) * 2013-09-30 2017-07-26 キヤノン株式会社 光学装置、投影光学系、露光装置および物品の製造方法

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