JP6371576B2 - 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

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、複数のアクチュエータによって投影光学系に含まれるミラーに力を加え、ミラーの反射面を変形させることで、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。

特開２００４−６４０７６号公報

露光装置では、それが配置されている床の振動や露光装置の内部で発生した振動などが外乱としてミラーに伝わると、その振動によってミラーが変形してしまうことがある。特許文献１に記載された光学装置では、センサによって測定されたミラーの形状と目標形状との偏差に基づいて各アクチュエータを制御することで、振動によるミラーの意図しない変形を補正している。しかしながら、このような制御では、振動が伝わって変形したミラーの形状の測定結果に基づいて各アクチュエータの制御が行われるため、振動の周波数が高くなるにつれて、各アクチュエータの制御を振動に追従させることが困難になりうる。即ち、高周波成分を有する振動による意図しないミラーの変形を補正することが不十分になりうる。

そこで、本発明は、振動による意図しないミラーの変形を補正するために有利な光学装置を提供することを目的とする。

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、前記ミラーを支持するベースプレートと、前記ベースプレートと前記ミラーとの間に配置され、前記反射面を変形させるために前記ミラーに力を加える複数のアクチュエータと、前記ベースプレートの前記ミラーに対向する面上に配置され、前記ベースプレートの振動を検出する検出部と、前記面上に配置され、前記ミラーの形状を計測する計測部と、前記計測部により計測された前記ミラーの形状と目標形状との偏差に基づいて生成された、各アクチュエータのフィードバック制御を行うための第１指令値と、前記検出部で検出された前記ベースプレートの振動に起因して生じる前記反射面の変形を低減するように、前記検出部による検出結果に基づいて生成された、各アクチュエータのフィードフォワード制御を行うための第２指令値と、を合成した指令値に基づき前記アクチュエータを制御する制御部と、を含むことを特徴とする。

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、振動による意図しないミラーの変形を補正するために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実施形態の光学装置における制御系のブロック線図である。 第１実施形態の制御系における各伝達関数を示す図である。 ベースプレートの振動がミラーの各箇所に伝わるまでの伝達関数を示す図である。 第２実施形態の光学装置の構成例を示す概略図である。 第３実施形態の光学装置における制御系のブロック線図である。 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＞
［装置構成について］
第１実施形態の光学装置１０について、図１を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態の光学装置１０の構成例を示す概略図である。第１実施形態の光学装置１０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や、投影像の倍率や歪みやフォーカスを補正する。光学装置１０は、ミラー１と、ベースプレート３と、複数のアクチュエータ２と、計測部４と、制御部８とを含みうる。制御部８は、ＣＰＵやメモリなどを有し、複数のアクチュエータ２を制御する。

ミラー１は、光を反射する反射面１ａと、反射面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９を介してベースプレート３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３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。ここで、第１実施形態では、ミラー１の中心部を固定部材９によってベースプレート３に固定しているが、ミラー１の任意の箇所を固定部材９によってベースプレート３に固定してもよい。各アクチュエータ２として圧電素子などの変位アクチュエータが用いられ、各アクチュエータ２によってミラー１がベースプレート３に支持される場合では、固定部材９を用いなくてもよい。また、第１実施形態では、円形の平面ミラーをミラー１として用いる例について説明するが、それに限られるものではなく、例えば、凹面や凸面を有する球面ミラーをミラー１として用いてもよい。

複数のアクチュエータ２は、ミラー１とベースプレート３との間に配置され、ミラー１（裏面１ｂ）に力を加える。各アクチュエータ２としては、例えば、ボイスコイルメータ（ＶＣＭ）やリニアモータなど、互いに接触しない可動子２ａと固定子２ｂとを含む非接触型のアクチュエータが用いられるとよいが、例えば、圧電素子などの変位アクチュエータが用いられてもよい。各アクチュエータ２としてＶＣＭなどの非接触型のアクチュエータが用いられる場合、各アクチュエータ２における可動子２ａおよび固定子２ｂのうち一方がミラー１の裏面１ｂに固定され、他方がベースプレート３に固定される。図１に示す例では、可動子２ａがミラー１の裏面１ｂに固定され、固定子２ｂがベースプレート３に固定されている。これにより、各アクチュエータ２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３との間の距離を変更することができる。

計測部４は、ミラー１における複数の箇所の各々の位置を計測し、ミラー１の形状を取得する。計測部４は、例えば静電容量センサなど、ミラー１における１つの箇所の基準位置からの変位（例えば、Ｚ方向の変位）を計測する変位計４ａを複数含みうる。そして、計測部４は、各変位計４ａによってミラー１における各箇所の位置を計測することにより、ミラー１の形状を求めることができる。また、計測部４は、レーザ干渉計やシャック・ハルトマンセンサなど、ミラー１の反射面１ａの形状を計測する計測器を含んでもよい。この場合、計測部４は、当該計測器によって計測されたミラー１の反射面１ａの形状に基づいて、ミラー１における各箇所の位置を求めることができる。

このように構成された光学装置１０は、計測部４によって計測されたミラー１の形状と目標形状との偏差に基づいて各アクチュエータ２をフィードバック制御する。例えば、光学装置１０の制御部８は、計測部４によって計測されたミラー１における各箇所の位置と各箇所の目標位置との偏差がそれぞれ零に近づくように、各アクチュエータ２を駆動するための指令値を決定し、指令値に基づいて各アクチュエータ２を制御する。これにより、各アクチュエータ２がミラー１に力を加えてミラー１を変形させ、ミラー１の形状を目標形状に近づけることができる。ここで、光学装置１０における制御系について説明する。図２は、第１実施形態の光学装置１０における制御系のブロック線図である。図２に示すブロック線図において、補償器８ａおよび８ｂ、ドライバ８ｃ、減算器８ｄ、加算器８ｅ、フィルタ８ｆおよび８ｇは、制御部８に含まれるものとする。また、以下の説明において、各アクチュエータ２がミラー１に加える力のことを「駆動力」と呼ぶ。そして、ミラー１の形状ｓは、ミラー１における各箇所の位置の行列によって表され、目標形状ｒは、ミラー１における各箇所の目標位置の行列によって表されうる。

光学装置１０における制御系では、計測部４によって計測されたミラー１の形状ｓ（現在形状）が減算器８ｄに供給される。減算器８ｄは、ミラー１の形状ｓと目標形状ｒとの偏差ｅを算出し、当該偏差ｅを示す信号を補償器８ａ（第２補償器）に供給する。補償器８ａは、例えば伝達関数Ｃを有するＰＩＤ補償器であり、減算器８ｄから供給（入力）された偏差ｅに基づいて、各アクチュエータ２を制御するための指令値ｕ（第１指令値）を決定し、指令値ｕを出力する。指令値ｕは、後述する補償器８ｂによって決定された指令値ｖと加算器８ｅによって合成され、指令値ｗとしてドライバ８ｃに供給される。ドライバ８ｃは、各アクチュエータ２を駆動するための電流を各アクチュエータ２に供給する電流ドライバであり、電流ゲインＫｉを有する。各アクチュエータ２は、推力定数Ｋｔを有し、ドライバ８ｃから電流ｉが供給されることによってミラー１に駆動力ｆを加える。一般に、ドライバ８ｃと各アクチュエータ２は、数ｋＨｚを超える高い周波数帯域まで応答することができ、指令値ｗと駆動力ｆは比例関係にある。ミラー１は、各アクチュエータ２によって加えられる駆動力ｆを入力としてミラー１の形状ｓを出力とする伝達関数Ｐを有する。このように、計測部４によって計測されたミラー１の形状ｓと目標形状ｒとの偏差ｅに基づいて各アクチュエータ２をフィードバック制御することにより、ミラー１の形状ｓを目標形状ｒに近づけることができる。

ここで、露光装置では、それが配置されている床の振動や、基板またはマスクを保持するステージの駆動により露光装置の内部で発生した振動などが外乱ｄとしてベースプレート３を介してミラー１に伝わることがある。このようにミラー１に振動が伝わると、それによってミラー１が変形してしまい、投影光学系の光学収差の補正が不十分になることがある。上述したように、光学装置１０は、ミラー１の形状ｓと目標形状ｒとの偏差に基づいて各アクチュエータ２をフィードバック制御することにより、振動によるミラー１の意図しない変形を補正することができる。しかしながら、このようなフィードバック制御では、振動（外乱ｄ）が伝わって変形したミラー１の形状ｓの測定結果に基づいて各アクチュエータ２の制御が行われる。そのため、振動の周波数が高くなるにつれて、各アクチュエータ２の制御を振動に追従させることが困難になりうる。即ち、ミラー１の形状ｓに基づくフィードバック制御では、高周波成分を有する振動によるミラー１の意図しない変形を補正することが不十分になりうる。また、偏差ｅを更に小さくするためにフィードバックゲインを高くしていくと、多数の弾性変形モードの影響で振動的になってしまい、逆に偏差ｅが大きくなることがありうる。そこで、第１実施形態の光学装置１０は、ベースプレート３の振動を検出する検出部６をベースプレート３に含む。そして、光学装置１０は、ベースプレート３に振動が生じることによるミラー１の変形量が許容範囲に収まるように、検出部６による検出結果に基づいて各アクチュエータ２をフィードフォワード制御する。以下に、第１実施形態の光学装置１０に設けられた検出部６、および検出部６による検出結果に基づいた各アクチュエータ２のフィードフォワード制御について説明する。

検出部６は、図１に示すように、ベースプレート３に設けられ、ベースプレート３に生じる振動を検出する。検出部６は、例えば加速度計を含み、ベースプレート３の加速度をベースプレート３に生じる振動として検出しうる。検出部６は、ミラー１の意図しない変形が生じやすい方向（例えばＺ方向）においてベースプレート３の加速度を検出するように構成されるとよいが、Ｘ方向およびＹ方向における加速度も検出するように構成されてもよい。また、検出部６は、加速度計の代わりに速度計を含み、ベースプレート３の速度を検出してもよい。この場合、検出部６は、速度計によって検出されたベースプレート３の速度に対して微分演算を行うことにより、ベースプレート３の加速度を求めることができる。

検出部６によって検出されたベースプレート３の加速度ａは、図２に示すように、低周波成分を減衰させる伝達関数Ｆ_１を有するフィルタ８ｆ（ハイパスフィルタ）を介して補償器８ｂ（第１補償器）に供給される。補償器８ｂは、例えば伝達関数Ｈを有する比例、積分、微分あるいはそれらを組み合わせたＰＩＤ補償器である。そして、補償器８ｂは、ベースプレート３の振動によるミラー１の変形量が許容範囲に収まるように、フィルタ８ｆを介して供給された加速度ａに基づいて各アクチュエータ２を制御するための指令値ｖ（第２指令値）を決定（出力）する。決定された指令値ｖは、フィルタ８ｇを介して加算器８ｅに供給される。フィルタ８ｇは、例えば、高周波成分を減衰させる伝達関数Ｆ_２を有するローパスフィルタを含みうる。一般に、高周波側ではノイズの影響やサンプリング周波数の限界により各アクチュエータ２の制御が困難になることがある。そのため、第１実施形態の光学装置１０は、適切な周波数帯域（例えば装置において実際に使用される周波数帯域）においてフィードフォワード制御が行われるようにフィルタ８ｇを用いている。ここで、フィルタ８ｇの伝達関数Ｆ２は、高周波成分を減衰させるローパス特性に加えて、所定の周波数成分を減衰させるノッチ特性を含んでもよいし、ドライバ８ｃの周波数特性が当該周波数帯域で位相遅れがある場合には位相補償特性を含んでもよい。また、第１実施形態ではフィルタ８ｆおよび８ｇを用いる例について説明しているが、必ずしもフィルタ８ｆおよび８ｇを用いなくてもよい。

［補償器８ｂの伝達関数Ｈの決定方法について］
補償器８ｂの伝達関数Ｈの決定方法について説明する。補償器８ｂの伝達関数Ｈは、式（１）に示すように、伝達関数Ｕ（第１伝達関数）の逆数と伝達関数Ｇ（第２伝達関数）とを乗ずることによって決定されうる。伝達関数Ｕは、指令値ｖ（もしくは指令値ｖに比例する駆動力ｆでもよい）を入力としてミラー１の変形を出力とする伝達関数である。指令値ｖは、複数のアクチュエータを制御するための複数の指令値を含み、ミラー１の変形は、ミラー１における複数の箇所の変位を含みうる。そのため、伝達関数Ｕは、各アクチュエータ２を制御するための指令値ｖとミラー１における各箇所の変位との行列によって表されうる。この場合、式（１）における「Ｕ^−１」は伝達関数Ｕの逆行列となる。また、伝達関数Ｇは、ベースプレート３の振動を入力としてミラー１の変形を出力とする伝達関数である。ベースプレート３の振動は、例えばＺ方向、Ｘ方向およびＹ方向などの複数（３つ）の方向成分を含みうる。そのため、伝達関数Ｇは、ベースプレート３の振動における各方向成分とミラー１における各箇所の変位との行列によって表されうる。ここで、各伝達関数における入力数と出力数とが異なる場合では、補償器８ｂの伝達関数Ｈを、逆行列の代わりに疑似逆行列を用いた式（２）によって求めることができる。式（２）において、Ｔは転置を示す。また、第１実施形態では、制御部８が補償器８ｂの伝達関数Ｈを決定する方法について説明するが、それに限られるものではない。例えば、光学装置１０もしくは露光装置の外部におけるコンピュータを用いた計算やシミュレーションなどによって伝達関数Ｕや伝達関数Ｇを求め、補償器８ｂの伝達関数Ｈを決定してもよい。
Ｈ＝Ｕ^−１・Ｇ ・・・（１）
Ｈ＝（Ｕ^Ｔ・Ｕ）^−１・Ｕ^Ｔ・Ｇ ・・・（２）

以下に、伝達関数Ｕおよび伝達関数Ｇの決定方法について説明する。まず、伝達関数Ｕ（第１伝達関数）の決定方法について説明する。伝達関数Ｕは、広い周波数範囲にわたってアクチュエータ２を駆動しながら、アクチュエータの駆動力または指令値とミラー１の変位との間における振幅比および位相差を調べる加振実験によって取得することができる。より具体的には、制御部８は、複数のアクチュエータ２のうち１つのアクチュエータ２のみがミラー１に単位量の力（駆動力）を広い周波数にわたって加えるように指令値ｖを決定し、当該指令値ｖによって当該１つのアクチュエータ２を制御する。このとき、制御部８は、１つのアクチュエータ２のみがミラー１に単位量の力を加えたときにミラー１における各箇所が変位する量（変位量）を計測部４に計測させ、その計測結果を取得する。

制御部８は、１つのアクチュエータ２を制御し、ミラー１における各箇所の変位量を取得する工程を、各アクチュエータ２について順番に行う。これにより、制御部８は、図３（Ａ）に示すように、各アクチュエータ２を制御するための指令値ｖ（指令値１、指令値２・・・）とミラー１における各箇所の変位量（変位量１、変位量２・・・）との行列で表される伝達関数Ｕを決定することができる。決定された伝達関数Ｕでは、行列のいずれの要素にもミラー１が有する多数の弾性変形モードが現れ、互いの特性が少しずつ異なりうる。

次に、伝達関数Ｇ（第２伝達関数）の決定方法について説明する。伝達関数Ｇは、広い周波数範囲にわたってベースプレート３に振動を加えながら、ベースプレート３の振動とミラー１の変位との間における振幅比および位相差を調べる加振実験によって取得することができる。このような加振実験を行うため、第１実施形態の光学装置１０は、ベースプレート３に振動（加速度）を加える加振部７を含みうる。加振部７は、Ｚ方向、Ｘ方向およびＹ方向の複数（３つ）の方向の各々についてベースプレート３に振動を加えることができるように構成されるとよい。制御部８は、各方向について、加振部７によってベースプレート３に加速度ａを加えたときにミラー１における各箇所が変位する量を計測部４に計測させ、その計測結果を取得する。これにより、制御部８は、図３（Ｂ）に示すように、ベースプレート３に加えられる加速度ａの各方向（Ｚ方向、Ｘ方向、Ｙ方向）とミラー１における各箇所の変位量（変位量１、変位量２・・・）との行列で表される伝達関数Ｇを決定することができる。決定された伝達関数Ｇでは、行列の何れの要素にもミラー１が有する多数の弾性変形モードが現れ、互いの特性が少しずつ異なりうる。

制御部８は、式（１）または式（２）を用いて補償器８ｂの伝達関数Ｈを決定する。図３（Ｃ）は、ベースプレート３に加えられる加速度ａの各方向（Ｚ方向、Ｘ方向、Ｙ方向）と各アクチュエータ２を制御するための指令値ｖ（指令値１、指令値２・・・）との行列で表される補償器８ｂの伝達関数Ｈを示す図である。伝達関数Ｈの各要素は、式（１）または式（２）の演算によって多数の弾性変形モードが打ち消しあわされ、周波数に依存しないフラットなゲイン特性になる。即ち、伝達関数Ｈは、周波数に依存しない係数による行列で表されうる。この係数は、式（１）または式（２）による演算後の単位の次元から、物理的な質量を意味するため、各アクチュエータ２が駆動する分布質量と解釈することができる。したがって、制御部８は、弾性体の特徴を有するミラー１（可変形ミラー）を駆動する場合において、上述する方法によって得られた伝達関数Ｈを有する補償器８ｂを介して各アクチュエータ２を同時に制御すればよい。これにより、ベースプレート３の振動による意図しない変位などがミラー１に生じることを抑制することができる。ここで、上述したように、光学装置１０もしくは露光装置の外部におけるコンピュータを用い、有限要素モデルによる解析を行って伝達関数Ｕや伝達関数Ｇを求め、補償器８ｂの伝達関数Ｈを決定してもよい。この場合、解析で得られた伝達関数Ｈと実測で得られた伝達関数Ｈとの間には誤差が生じうるため、それらによって得られた伝達関数Ｈを比較して、解析で得られた伝達関数Ｈを部分的に修正してもよい。

［フィードフォワード制御の効果について］
図４は、第１実施形態の光学装置１０において、ベースプレート３のＺ方向における振動（加速度ａ）がミラー１の各箇所（箇所１、箇所２・・・）に伝わるまでの伝達関数を示す図である。図４において、実線はフィードフォワード制御系を動作させた場合を示し、破線はフィードフォワード制御系を動作させない場合を示している。また、フィルタ８ｆには遮断周波数が１Ｈｚのハイパスフィルタを用い、フィルタ８ｇには遮断周波数２００Ｈｚのローパスフィルタを用いた。図４に示すように、フィードフォワード制御系を動作させた場合では、動作させない場合と比べて、１〜１００Ｈｚの周波数範囲においてベースプレート３からミラー１の各箇所に伝わる振動が２０〜４０ｄＢで低減している。即ち、第１実施形態の光学装置１０は、ベースプレート３の振動に基づいて各アクチュエータ２をフィードフォワード制御することにより、ベースプレート３の振動によるミラー１の意図しない変形を低減することができる。

上述したように、第１実施形態の光学装置１０は、ベースプレート３の振動を検出する検出部６を含む。そして、光学装置１０は、ベースプレート３に振動が生じることによるミラー１の変位量が許容範囲に収まるように、検出部６による検出結果に基づいて、ミラー１に力を加える各アクチュエータ２をフィードフォワード制御する。これにより、光学装置１０は、高周波成分を有する振動によるミラー１の意図しない変形を精度よく補正することができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態の光学装置２０について、図５を参照しながら説明する。図５は、第２実施形態の光学装置２０を示す断面図である。第２実施形態の光学装置２０は、ベースプレート３とは別に基準体５を含み、その基準体５に検出部６と計測部４とが設けられている。基準体５に設けられた検出部６はベースプレート３に生じる振動として基準体５の加速度を検出し、計測部４はミラー１における各箇所の位置を計測する。基準体５は、例えば、ミラー１に入射する光、およびミラー１で反射された光を通過させることができるように開口を有していることが好ましい。また、第２実施形態の光学装置２０における制御系は、第１実施形態の光学装置における制御系と同様の構成であるため、ここでは制御系の構成についての説明を省略する。

ここで、基準体５は、ベースプレート３が支持されている構造体（例えば筐体）によって支持されているとよいが、それに限られるものではなく、ベースプレート３が支持されている構造体とは異なる構造体に支持されていてもよい。基準体５およびベースプレート３が同じ構造体によって支持されている場合には、図５に示すように、基準体５に加振部７を設けてもよい。この場合、伝達関数Ｇを取得する工程において、基準体５に設けられた加振部７で基準体５を振動させると、基準体５の位置が変化するため、基準体５からの変位を計測する変位計４ａにはミラー１の変位として計測される。この計測値を用いて伝達関数Ｇを取得すればよい。

＜第３実施形態＞
第３実施形態の光学装置について説明する。第３実施形態の光学装置は、第１実施形態の光学装置１０に比べて、ミラー１の形状が目標形状に近づくように各アクチュエータ２を制御するための制御系の構成が異なる。第１実施形態の光学装置で１０は、ミラー１の形状と目標形状との偏差に基づいて各アクチュエータ２をフィードバック制御していたが、第３実施形態の光学装置は、ミラー１の目標形状ｒ’に基づいて各アクチュエータ２をフィードフォワード制御する。ここで、第３実施形態の光学装置は、第１実施形態の光学装置１０または第２実施形態の光学装置２０と装置構成が同じであるため、ここでは装置構成についての説明を省略する。

図６は、第３実施形態の光学装置における制御系のブロック線図である。ミラーの目標形状ｒ’は、ミラー１における各箇所の目標変位量の行列によって表され、制御部８に含まれる補償器８ｈに供給される。補償器８ｈは、ミラー１の目標形状ｒ’を入力として各アクチュエータ２を制御するための指令値ｕを出力とする伝達関数を有する。補償器８ｈの伝達関数は、ドライバ８ｃの電流ゲインＫｉの逆特性、各アクチュエータ２の推力定数Ｋｔの逆特性、およびミラー１の伝達関数Ｐの逆特性を乗じたものであり、「Ｋｉ^−１・Ｋｔ^−１・Ｐ^−１」によって表されうる。ミラー１の伝達関数Ｐの逆特性は、有限要素モデルの解析を用いた計算やシミュレーションにより求められてもよいし、光学装置（実機）を用いて求められてもよい。また、検出部６の検出結果（加速度ａ）に基づいて各アクチュエータ２を制御するフィードフォワード制御系は、第１実施形態の光学装置１０と同様である。このように制御系を構成することにより、ミラー１の形状を計測する計測部４が不要となるため、装置の低コスト化を図ることができる。この場合、例えば、光学装置１０もしくは露光装置の外部におけるコンピュータを用いた計算やシミュレーションなどによって伝達関数Ｕや伝達関数Ｇを求め、補償器８ｂの伝達関数Ｈを決定すればよい。

＜露光装置の実施形態＞
本実施形態の露光装置について、図７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（例えば図７の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７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、上述の実施形態に係る光学装置は、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。上述の実施形態に係る光学装置を露光装置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、上述の実施形態に係る光学装置においてアクチュエータ２を制御するための制御部８を含むように構成されてもよい。なお、上述の実施形態に係る光学装置が凹面鏡５３の反射面を変形する装置として用いられる場合、図７におけるＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向は、図１および図５における−Ｚ方向、Ｙ方向およびＸ方向にそれぞれ対応する。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態に係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。

１：ミラー、２：アクチュエータ、３：ベースプレート、６：検出部、８：制御部、１０，２０：光学装置、

Claims (20)

1. ミラーの反射面を変形させる光学装置であって、
   前記ミラーを支持するベースプレートと、
   前記ベースプレートと前記ミラーとの間に配置され、前記反射面を変形させるために前記ミラーに力を加える複数のアクチュエータと、
   前記ベースプレートの前記ミラーに対向する面上に配置され、前記ベースプレートの振動を検出する検出部と、
   前記面上に配置され、前記ミラーの形状を計測する計測部と、
   前記計測部により計測された前記ミラーの形状と目標形状との偏差に基づいて生成された、各アクチュエータのフィードバック制御を行うための第１指令値と、前記検出部で検出された前記ベースプレートの振動に起因して生じる前記反射面の変形を低減するように、前記検出部による検出結果に基づいて生成された、各アクチュエータのフィードフォワード制御を行うための第２指令値と、を合成した指令値に基づき各アクチュエータを制御する制御部と、
   を含むことを特徴とする光学装置。
2. ミラーを有する光学装置であって、
   前記ミラーを支持するベースプレートと、
   前記ミラーを変形させるアクチュエータと、
   前記ベースプレートの前記ミラーに対向する面上に配置され、前記ベースプレートの振動を検出する検出部と、
   前記面上に配置され、前記ミラーの形状を計測する計測部と、
   前記ミラーの反射面を変形させるために前記アクチュエータを制御する制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、前記計測部により計測された前記ミラーの形状と目標形状との偏差に基づいて生成された、前記アクチュエータのフィードバック制御を行うための第１指令値と、前記検出部で検出された前記ベースプレートの振動に起因して生じる前記反射面の変形を低減するように、前記検出部の検出結果に基づいて生成された、前記アクチュエータのフィードフォワード制御を行うための第２指令値と、を合成した指令値に基づき、前記アクチュエータを制御する、ことを特徴とする光学装置。
3. 前記制御部は、
   前記検出部による検出結果に基づいて各アクチュエータを制御するための指令値を決定する補償器を含み、
   前記指令値を入力として前記ミラーの変形を出力とする第１伝達関数の逆数と、前記ベースプレートの振動を入力として前記ミラーの変形を出力とする第２伝達関数とを乗ずることで前記補償器の伝達関数を決定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学装置。
4. 前記制御部は、１つのアクチュエータが前記ミラーに単位量の力を加えたときに前記ミラーにおける複数の箇所の各々が変位する量を、各アクチュエータについて取得することにより前記第１伝達関数を決定する、ことを特徴とする請求項３に記載の光学装置。
5. 前記ベースプレートに振動を加える加振部を含み、
   前記制御部は、前記加振部によって前記ベースプレートに振動を加えたときに前記ミラーにおける複数の箇所の各々が変位する量を取得することにより前記第２伝達関数を決定する、ことを特徴とする請求項３又は４に記載の光学装置。
6. 前記計測部は、前記ミラーにおける各箇所の位置を計測し、
   前記制御部は、前記計測部による計測結果に基づいて前記ミラーにおける各箇所が変位する量を取得する、ことを特徴とする請求項４又は５に記載の光学装置。
7. 前記検出部は、前記ベースプレートの振動として前記ベースプレートの加速度を検出する、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. 前記検出部は、前記ベースプレートの振動として前記ベースプレートの速度を検出し、
   前記制御部は、前記速度に対して微分演算を行うことにより、前記ベースプレートの振動として前記ベースプレートの加速度を求める、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. 前記検出部は、前記ベースプレートに設けられている、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. ミラーの反射面を変形させる光学装置であって、
    前記ミラーを支持するベースプレートと、
    前記ベースプレートと前記ミラーとの間に配置され、前記反射面を変形させるために前記ミラーに力を加える複数のアクチュエータと、
    前記ベースプレートと同じ構造体に支持される基準体と、
    前記基準体の前記ミラーに対向する面上に配置され、前記ベースプレートの振動を検出する検出部と、
    前記面上に配置され、前記ミラーの形状を計測する計測部と、
    前記計測部により計測された前記ミラーの形状と目標形状との偏差に基づいて各アクチュエータのフィードバック制御を行うための第１指令値と、前記検出部で検出された前記ベースプレートの振動に起因して生じる前記反射面の変形を低減するように、前記検出部による検出結果に基づいて各アクチュエータのフィードフォワード制御を行うための第２指令値と、を合成した指令値に基づき各アクチュエータを制御する制御部と、
    を含むことを特徴とする光学装置。
11. 前記検出部は、前記ベースプレートの振動として前記基準体の加速度を検出する、ことを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。
12. 前記制御部は、前記ミラーの形状と目標形状との偏差に基づいて各アクチュエータを制御するための第２指令値を決定する第２補償器を含む、ことを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載の光学装置。
13. 前記制御部は、前記ベースプレートから前記ミラーに伝わる振動の位相遅れが補償されるように、前記検出部による検出結果に基づいて各アクチュエータのフィードフォワード制御を行う、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を更に含む、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. 前記検出部は、前記固定部材が配置された前記ベースプレート上の位置に設けられ、当該位置において前記ベースプレートの振動を検出する、ことを特徴とする請求項１４に記載の光学装置。
16. 前記制御部は、前記検出部で検出された前記ベースプレートの振動を入力とし、各アクチュエータを制御するための指令値を出力とする伝達関数を含み、該伝達関数と前記検出部による検出結果とに基づいて各アクチュエータのフィードフォワード制御を行う、ことを特徴とする請求項１乃至１５のうちいずれか１項に記載の光学装置。
17. 前記第２指令値は、前記検出部で検出された前記ベースプレートの振動が前記ミラーに伝わるタイミングにおいて当該振動に起因して生じる前記反射面の変形を低減するように、前記検出部による検出結果に基づいて生成される、ことを特徴とする請求項１乃至１６のうちいずれか１項に記載の光学装置。
18. 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１７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。
19. 基板を露光する露光装置であって、
    請求項１８に記載の投影光学系を含む、ことを特徴とする露光装置。
20. 請求項１９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、
    を有し、前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。

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