KR102497481B1 - 광학 장치, 노광 장치, 광학 장치의 제조 방법, 및 물품 제조 방법 - Google Patents

광학 장치, 노광 장치, 광학 장치의 제조 방법, 및 물품 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102497481B1
KR102497481B1 KR1020190048441A KR20190048441A KR102497481B1 KR 102497481 B1 KR102497481 B1 KR 102497481B1 KR 1020190048441 A KR1020190048441 A KR 1020190048441A KR 20190048441 A KR20190048441 A KR 20190048441A KR 102497481 B1 KR102497481 B1 KR 102497481B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical component
state
optical
changing
support
Prior art date
Application number
KR1020190048441A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190124657A (ko
Inventor
다케시 나카지마
사토시 도무라
마사토 하기리
미츠루 세키
Original Assignee
캐논 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캐논 가부시끼가이샤 filed Critical 캐논 가부시끼가이샤
Publication of KR20190124657A publication Critical patent/KR20190124657A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102497481B1 publication Critical patent/KR102497481B1/ko

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
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/7015—Details of optical elements
    • 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
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70241—Optical aspects of refractive lens systems, i.e. comprising only refractive elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/1822—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors comprising means for aligning the optical axis
    • G02B7/1827—Motorised alignment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/183—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors specially adapted for very large mirrors, e.g. for astronomy, or solar concentrators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/198—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors with means for adjusting the mirror relative to its support
    • 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
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • 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
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • 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
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • 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
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/70591—Testing optical components
    • 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
    • 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
    • G03F7/70975—Assembly, maintenance, transport or storage of apparatus

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Abstract

광학 장치는 광학 부품과, 광학 부품을 지지하도록 구성되는 지지 기구와, 광학 부품의 상태가 변경되도록 광학 부품에 접촉하면서 광학 부품을 조작하도록 구성되는 조작 기구를 포함한다. 광학 부품은, 조작 기구에 의해, 광학 부품이 지지 기구에 의해 지지되는 제1 상태로부터 광학 부품이 조작 기구에 의해 지지되는 제2 상태로 변경된다.

Description

광학 장치, 노광 장치, 광학 장치의 제조 방법, 및 물품 제조 방법{OPTICAL APPARATUS, EXPOSURE APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING OPTICAL APPARATUS, AND METHOD OF MANUFACTURING ARTICLE}
본 발명은 광학 장치, 노광 장치, 광학 장치의 제조 방법, 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.
렌즈 또는 미러와 같은 광학 부품을 보유지지 기구에 의해 보유지지하는 광학 장치에서는, 광학 부품은 그 자중 등에 의해 응력을 받아 변형될 수 있다. 예를 들어, 일본 특허 공개 공보 제2001-242364호는, 렌즈와 렌즈 설치부가 복수의 점에서 서로 접촉하는 구성에서, 렌즈가 변형되어 광학 특성이 악화될 수 있는 것을 기재하고 있다.
광학 부품이 그 자중에 의해 변형되는 것은 피할 수 없지만, 광학 부품의 변형을 고려하여 광학 부품을 포함하는 광학 장치의 광학 특성을 조정하는 것이 가능하다. 그러나, 광학 장치를 출하 전에 조정하고 출하 후에 재조정하는 경우에, 광학 부품의 변형 상태가 출하 전과 출하 후의 사이에서 상이한 경우, 출하 전의 조정의 의의가 감소되고 출하 후의 조정에 장시간이 걸릴 수 있다.
본 발명은 광학 장치의 재조정에 요구되는 시간을 단축하는데 유리한 기술을 제공한다.
본 발명의 양태 중 하나는, 광학 부품과 상기 광학 부품을 지지하도록 구성되는 지지 기구를 포함하는 광학 장치로서, 상기 광학 부품의 상태가 변경되도록, 상기 광학 부품에 접촉하면서 상기 광학 부품을 조작하도록 구성되는 조작 기구를 포함하며, 상기 광학 부품은, 상기 조작 기구에 의해, 상기 광학 부품이 상기 지지 기구에 의해 지지되는 제1 상태로부터 상기 광학 부품이 상기 조작 기구에 의해 지지되는 제2 상태로 변경되는 광학 장치를 제공한다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시형태에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 장치로서의 노광 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 응력 저감 동작을 예시하는 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 조작 기구에 의한 광학 부품의 조작에 의존해서 발생하는 광학 부품의 변형에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 구속 부품(지지 기구의 1 종)을 광학 부품에 접촉시키는 수순을 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 광학 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또한 다른 실시형태에 따른 광학 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 10은 과제를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 과제를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 과제를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 그 예시적인 실시형태를 통해서 설명한다.
먼저, 도 10, 도 11, 및 도 12를 참조하여 과제에 대해서 설명한다. 도 10, 도 11, 및 도 12에 나타낸 광학 장치(200)는, 과제를 설명하기 위한 참고예를 나타내는 것에 지나지 않고, 공지의 광학 장치를 나타내는 것이 아니다. 광학 장치(200)는 광학 부품(1)과, 광학 부품(1)을 지지하는 지지 기구(2, 3)와, 광학 부품(1)을 둘러싸는 챔버(30)(밀폐 부재)를 포함할 수 있다. 광학 부품(1)과 지지 기구(2, 3) 사이에는 마찰력이 발생한다. 마찰력의 크기 및 방향은, 지지 기구(2, 3)에 광학 부품(1)을 탑재하는 수순(순서) 및 지지 기구(2, 3)에의 광학 부품(1)의 탑재시의 광학 부품(1)의 이동량에 따라 변화할 수 있다. 광학 장치(200)의 조립 작업은, 예를 들어 인력 또는 크레인으로 광학 부품(1)을 상승시키고 그것을 지지 기구(2, 3) 위로 하강시키는 작업을 포함할 수 있다. 도 10은 광학 부품(1)을 크레인(54)으로 상승시키고 그것을 지지 기구(2, 3) 위로 하강시키는 작업을 개략적으로 도시한다. 도 10에 도시된 예에서는, 광학 부품(1)은 그것이 좌측(지지 기구(2)의 측)으로 어긋난 상태에서 지지 기구(2, 3) 위로 하강된다. 따라서, 광학 부품(1)은, 지지 기구(2, 3) 중 좌측의 지지 기구(2)에 최초에 접촉한다. 크레인(54)의 위치를 목표 위치와 완전히 정렬시키는 것이 의도되는 경우에도, 크레인(54)의 위치는 마이크로미터 오더에서 항상 목표 위치로부터 벗어난다. 따라서, 지지 기구(2, 3) 위로 하강되고 지지 기구(2, 3)에 의해 지지된 광학 부품(1)에 작용하는 마찰력은 광학 부품(1)이 지지 기구(2, 3) 위로 하강될 때마다 변화할 수 있다.
광학 부품(1)이 지지 기구(2, 3) 위로 하강되고 지지 기구(2, 3)에 의해 지지된 후에, 광학 장치(200)의 광학 성능이 검사되어 규격을 충족하도록 조정될 수 있다. 그후, 광학 장치(200)는 수송을 위한 준비(예를 들어, 패킹 및 고정)되고 수송(출하)된다. 광학 장치(200)의 수송은 그 전체 또는 일부가 분해된 상태에서 행해질 수 있다. 도 11은 수송 시에서의 광학 장치(200)를 개략적으로 도시한다. 수송시에, 광학 부품(1)이 고정 부품(55, 56)에 의해 고정될 수 있다. 광학 부품(1)을 고정 부품(55, 56)에 의해 고정함으로써, 수송 시에서의 광학 부품(1)의 파손을 방지할 수 있다. 그러나, 광학 부품(1)을 고정 부품(55, 56)으로 고정함으로써, 광학 부품(1)에 힘이 가해져서, 광학 부품(1)이 변형될 수 있다. 또한, 수송 중에 광학 장치(200)에 충격이 가해져서, 광학 부품(1)이 변형될 수 있다. 또한, 수송시는, 광학 장치(200)의 온도가 변화할 수 있고, 광학 부품(1)은 광학 부품(1)과 지지 기구(2, 3) 사이의 열팽창의 차로 인해 변형될 수 있다. 또한, 도 12에 개략적으로 도시된 바와 같이, 수송을 위한 적재, 적하 등에서 광학 장치(200)를 크레인으로 상승시키면, 챔버(30)는 그 자중에 의해 상승 훅(57, 58)을 지지점으로 하여 변형될 수 있다.
상술한 이유로 인해, 수송의 준비(패킹 및 고정), 적재, 수송, 적하 등에서 광학 부품(1)에 다양한 변형이 발생할 수 있다. 따라서, 출하 전의 조정 시와 출하 후의 출하처에서의 설치 시의 사이에서 광학 장치(200) 또는 광학 부품(1)의 상태(광학 부품(1)의 변형 상태)는 크게 상이할 수 있다. 또한, 광학 장치(200)의 전부 또는 일부가 분해된 상태에서 수송되는 경우에는, 광학 장치(200)는 수송처 또는 설치처에서 조립될 수 있다. 이러한 분해 및 조립에 의해서도, 출하 전의 조정시와 출하 후의 출하처에서의 설치 시의 사이에서, 광학 장치(200) 또는 광학 부품(1)의 상태(광학 부품(1)의 변형 상태)는 크게 상이할 수 있다.
그러므로, 출하처에서 광학 장치(200)의 광학 특성이 재조정될 수 있다. 이 조정은 광학 부품(1)의 위치의 조정을 포함할 수 있다. 또한, 조정용 광학 소자를 포함하는 광학 장치(200)에서는, 조정용 광학 소자를 가공함으로써 조정이 실시될 수 있다. 조정용 광학 소자를 출하원의 공장에서 가공하고, 그것을 출하처로 수송하며, 그것을 광학 장치(200)에 통합하는 데는 적절한 시간 또는 수일이 요구된다.
상술한 바와 같이, 참고예에서는, 광학 장치(200)의 광학 특성은, 출하 전의 조정의 완료 시와 출하처에의 설치 시의 사이에서 크게 상이할 가능성이 있고, 출하처에서 광학 장치(200)의 광학 특성을 재조정하는데 장시간이 걸릴 수 있다. 이하의 실시형태는 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 장치(100)로서의 노광 장치의 구성을 개략적으로 도시한다. 광학 장치(100)는, 기판(S)에 도포된 감광제(포토레지스트)에 원판(레티클)(M)의 패턴을 투영해서 전사하도록 구성될 수 있다. 광학 장치(100)는 노광 장치 이외의 광학 장치, 예를 들어 망원경, 가공 장치 등으로서 구성될 수 있다.
광학 장치(100)는, 조명 광학계(110), 원판 구동 기구(120), 투영 광학계(130) 및 기판 구동 기구(140)를 포함할 수 있다. 조명 광학계(110)는 원판(M)을 조명하도록 구성된다. 조명 광학계(110)는, 광원(111)과, 광원(111)으로부터의 광으로 원판(M)을 조명하기 위한 1개 또는 복수의 광학 부품(112)을 포함할 수 있다. 원판 구동 기구(120)는 원판(M)을 보유지지하고 구동하도록 구성된다.
투영 광학계(130)는, 조명 광학계(110)에 의해 조명된 원판(M)의 패턴을 기판(S)에 투영하도록 구성된다. 투영 광학계(130)는 광학 부품(131, 132, 133)을 포함할 수 있다. 광학 부품(131)은 광로를 절곡하는 2개의 반사면을 포함할 수 있다. 광학 부품(132)은 오목 거울일 수 있다. 광학 부품(133)은 볼록 거울일 수 있다. 투영 광학계(130)를 구성하는 복수의 광학 부품의 전부 또는 일부는 굴절 광학 부품일 수 있다. 투영 광학계(130)는, 원판 구동 기구(120)와 광학 부품(131) 사이에 배치된 광학 부품(134), 및/또는 광학 부품(131)과 기판 구동 기구(140) 사이에 배치된 광학 부품(135)을 포함해도 된다. 광학 부품(134, 135)은 굴절 광학 부품일 수 있다. 광학 부품(134, 135)은 투영 광학계(130)의 광학 특성을 조정하기 위한 조정용 광학 부품을 포함해도 된다.
도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한다. 도 2에 도시된 광학 장치(100)는, 예를 들어 도 1에 도시된 광학 장치(100)의 전부 또는 일부를 구성할 수 있다. 광학 장치(100)는, 광학 부품(1), 광학 부품(1)을 지지하는 지지 기구(2, 3), 및 광학 부품(1)의 상태를 변경하도록 광학 부품(1)에 접촉해서 광학 부품(1)을 조작하기 위한 조작 기구(6, 7)를 포함할 수 있다. 조작 기구(6, 7)는, 광학 부품(1)의 응력이 저감되도록 광학 부품(1)을 조작할 수 있도록 구성될 수 있다. 광학 장치(100)는, 광학 부품(1)을 둘러싸는 챔버(30)(밀폐 부재)를 포함할 수 있다. 조작 기구(6, 7)는, 챔버(30) 내에 배치된 광학 부품(1)의 상태를 변경할 수 있도록 구성될 수 있다.
1개 또는 복수의 지지 기구(2, 3)가 있을 수 있다. 1개 또는 복수의 조작 기구(6, 7)가 있을 수 있다. 광학 부품(1)의 상태는, 광학 부품(1)이 지지 기구(2, 3)에 의해 지지되는 제1 상태와, 광학 부품(1)이 조작 기구(6, 7)에 의해 지지되는 제2 상태를 포함할 수 있다. 제1 상태에서는, 광학 부품(1)은 지지 기구(2, 3)에 의해서만 지지될 수 있다. 제2 상태는, 광학 부품(1)이 복수의 지지 기구(2, 3)의 적어도 하나 및 조작 기구(6, 7)의 적어도 하나에 의해 지지된 제3 상태를 포함할 수 있다. 제2 상태는 광학 부품(1)이 복수의 조작 기구(6, 7)의 적어도 하나에 의해 지지되고 지지 기구(2, 3)에 의해서는 지지되지 않는 제4 상태를 더 포함할 수 있다.
조작 기구(6)는, 광학 부품(1)을 구동하는 구동 기구(액추에이터)를 포함할 수 있다. 이 구동 기구는 광학 부품(1)을 지지하는 지지부(4)를 구동하도록 구성될 수 있다. 조작 기구(7)는 광학 부품(1)을 구동하는 구동 기구(액추에이터)를 포함할 수 있다. 이 구동 기구는 광학 부품(1)을 지지하는 지지부(5)를 구동하도록 구성될 수 있다.
도 3은, 출하 전 및 출하 후에서의 광학 장치(100)의 조립 수순(또는 조정 수순)을 예시한다. 여기서, 출하 전에서의 광학 장치(100)의 조립 수순(또는 조정 수순)과 출하 후에서의 광학 장치(100)의 조립 수순(또는 조정 수순)은 동일할 수 있다. 단계 S8에서는, 광학 부품(1)은 지지 기구(2, 3)에 의해 지지된다. 단계 S8에서는, 광학 부품(1)은 예를 들어 인력 또는 크레인 등의 외부 장치에 의해 지지 기구(2, 3) 위로 하강되어, 광학 부품(1)이 지지 기구(2, 3)에 의해 지지될 수 있다. 과제의 설명에서 설명한 바와 같이, 지지 기구(2, 3) 위로 하강되어 지지 기구에 의해 지지된 직후의 광학 부품(1)에 작용하는 마찰력은 광학 부품(1)이 지지 기구(2, 3) 위로 하강될 때마다 변화할 수 있다.
따라서, 인력 또는 크레인 등의 외부 장치에 의해 광학 부품(1)이 지지 기구(2, 3) 위로 하강되고 지지 기구(2, 3)에 의해 지지되는 제1 상태 후에, 광학 부품(1)의 상태는 광학 부품(1)이 조작 기구(6, 7)에 의해 지지되는 제2 상태로 변화되고 그후 제1 상태로 복귀될 수 있다. 광학 부품(1)의 상태를 제1 상태로부터 제2 상태로 변경한 후 광학 부품을 제1 상태로 복귀시키는 동작은 미리결정된 사양에 따라 매회 동일하게 행해질 수 있다. 사양은 광학 부품(1)의 상태의 복수의 변경을 포함할 수 있다. 또한, 사양은 복수의 변경의 실행 순서(조작 기구(6, 7)의 구동 수순)의 지정 및 조작 기구(6, 7)에 의한 광학 부품(1)의 이동량의 지정을 포함할 수 있다. 출하 전에서의 광학 장치(100)의 조립 수순(또는 조정 수순) 및 출하 후에서의 광학 장치(100)의 조립 수순(또는 조정 수순)에서, 광학 부품(1)의 상태는 동일한 사양에 따라 제1 상태로부터 제2 상태로 변경되고 그후 제1 상태로 복귀될 수 있다. 여기서, 광학 부품(1)의 상태를 제1 상태로부터 제2 상태로 변화시킨 후 이것을 제1 상태로 복귀시키는 동작을 응력 저감 동작이라 칭한다.
출하 전과 출하 후에 동일한 사양에 따라 응력 저감 동작을 실행함으로써, 출하 전의 광학 장치(100)의 상태(광학 부품(1)에서의 응력)와 출하 후의 광학 장치(100)의 상태(광학 부품(1)에서의 응력) 사이의 차이를 저감시킬 수 있다. 따라서, 조작 기구(6, 7)는, 광학 장치(100)의 출하 전의 조정에 앞서 사양에 따라서 광학 부품(1)의 상태를 변경하고, 광학 장치(100)의 출하 후에는, 광학 장치(100)의 출하 후의 조정에 앞서 당해 사양에 따라서 광학 부품(1)의 상태를 변경한다. 여기서, 제2 상태는, 광학 부품(1)이 복수의 지지 기구(2, 3)의 적어도 하나 및 복수의 조작 기구(6, 7)의 적어도 하나에 의해 지지되는 제3 상태를 포함할 수 있다. 제2 상태는, 광학 부품(1)이 복수의 조작 기구(6, 7)의 적어도 하나에 의해 지지되고, 지지 기구(2, 3)에 의해서는 지지되지 않는 제4 상태를 더 포함할 수 있다. 조작 기구(6, 7)는, 제1 상태, 제3 상태, 제4 상태, 제3 상태, 및 제1 상태의 순서로 광학 부품(1)의 상태를 변경해도 된다.
도 3은, 조작 기구(6, 7)가, 제1 상태, 제3 상태, 제4 상태, 제3 상태, 및 제1 상태의 순서로 광학 부품(1)의 상태를 변경하는 예를 나타낸다. 단계 S8은 제1 상태에 대응하고, 단계 S9는 제3 상태에 대응하고, 단계 S10은 제4 상태에 대응하고, 단계 S11은 제3 상태에 대응하며, 단계 S12는 제1 상태에 대응한다. 단계 S8에서는, 광학 부품(1)은 지지 기구(2, 3)에 의해 지지되고 조작 기구(6, 7)에 의해서는 지지되지 않는다. 단계 S9에서는, 광학 부품(1)은 지지 기구(2, 3) 중 지지 기구(3)와 조작 기구(6, 7) 중 조작 기구(6)에 의해 지지된다. 단계 S10에서는, 광학 부품(1)은 조작 기구(6, 7)에 의해 지지되고 지지 기구(2, 3)에 의해서는 지지되지 않는다. 단계 S11에서는, 광학 부품(1)은 지지 기구(2, 3) 중 지지 기구(2)와 조작 기구(6, 7) 중 조작 기구(7)에 의해 지지된다. 단계 S12에서는, 광학 부품(1)은 지지 기구(2, 3)에 의해 지지되고 조작 기구(6, 7)에 의해서는 지지되지 않는다.
출하 전에서의 광학 장치(100)의 조립 수순이 도 3에 예시된 사양에 따라서 실시된 후, 출하전 검사 및 출하전 조정이 실시될 수 있다. 출하전 검사에서는, 광학 장치(100)의 광학 특성(예를 들어, 각종 수차)가 검사된다. 출하전 검사의 결과, 광학 장치(100)의 광학 특성이 규격을 충족하고 있으면, 광학 장치(100)는 출하(수송)를 위한 작업 후에 출하처에 출하(수송)될 수 있다. 출하전 검사의 결과, 광학 장치(100)의 광학 특성이 규격을 충족하지 않으면, 출하전 조정이 실시될 수 있다. 출하전 조정에서는, 광학 장치(100)의 광학 특성(예를 들어, 각종 수차)이 조정된다. 출하전 조정은, 예를 들어 광학 부품(1)의 위치 또는 자세(기울기)의 조정을 포함할 수 있다. 출하전 조정은 광학 장치(100)의 광학 특성이 규격을 충족하도록 실시될 수 있다. 출하전 조정은, 광학 장치(100)가 조정용 광학 부품을 포함하는 경우에, 해당 조정용 광학 부품의 가공을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 예시되는 바와 같은 광학 장치(100)가 조정되는 경우, 출하전 조정은 광학 부품(134, 135)의 적어도 하나를 조정용 광학 부품으로서 가공하는 것을 포함할 수 있다.
출하전 조정이 완료되면, 광학 장치(100)는 수송을 위해 준비(예를 들어, 패킹 및 고정)되고 그후 수송(출하)된다. 즉, 광학 장치(100)는 패킹, 고정, 수송, 상승 등을 겪는다. 이로 의해, 광학 부품(1)이 변형되고, 광학 장치(100)의 광학 특성은 출하전 조정의 완료 시의 광학 특성으로부터 벗어난다.
그러나, 본 실시형태에서는, 광학 장치(100)가 출하처에 수송된 후, 출하 전의 광학 장치(100)의 조립 수순과 동일한 방식으로, 출하 후의 광학 장치(100)의 조립 수순이 도 3에 예시되는 사양에 따라서 실시된다. 따라서, 광학 장치(100)의 상태는, 출하 전의 응력 저감 동작의 직후의 상태 또는 출하전 조정의 직후의 상태와 거의 동일한 상태로 복귀된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 광학 장치(100)가 조정 대상이며, 광학 부품(134, 135)의 적어도 하나를 조정용 광학 부품으로서 가공하는 경우, 그 조정용 광학 부품을 광학 장치(100)에 통합함으로써, 광학 장치(100)는 규격을 충족하는 광학 특성을 나타낼 수 있다. 따라서, 출하 후에 조정용 광학 부품을 가공할 필요는 없다.
이하, 도 4a, 도 4b, 도 5 및 도 6을 참조하여, 도 1에 도시된 광학 장치(100)를 구체화하는 예에 대해서 설명한다. 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시형태에 다른 광학 장치(100)의 일부의 구성이 개략적으로 도시한다. 광학 장치(100)는, 도 1에 도시된 광학 장치(100)의 광학 부품(132)에 대응하는 광학 부품(1)을 포함한다. 광학 부품(1)은 오목 거울이다. 광학 부품(1)은 저 열팽창 유리로 구성되고, 1,500 mm의 직경 및 1,300 kg의 질량을 갖는다. 지지 기구(2, 3)는 강으로 이루어진다. 지지 기구(2, 3)는 광학 부품(1)과의 접촉면에 각각 탄성체(13, 14)를 포함한다. 탄성체(13, 14)로서는, PTFE 또는 폴리아미드가 바람직하다. PTFE는 마찰 계수가 작은 점에서 우수하고, 폴리아미드는 가공성의 점에서 우수하다. 탄성체(13, 14)를 부착함으로써, 탄성체(13, 14)가 탄성 변형하여, 광학 부품(1)과 지지 기구(2, 3) 사이의 접촉 면적이 커진다. 이에 의해, 광학 부품(1)에의 응력 집중을 저감하고, 광학 부품(1)의 파손을 방지할 수 있다.
조작 기구(6, 7)의 지지부(4, 5)는 지지 기구(2, 3)와 마찬가지로 강으로 이루어지며, 광학 부품(1)과의 접촉면에 탄성체(15, 16)가 부착된다. 조작 기구(6, 7)는 구동 기구로서 링크 기구(17, 18) 또는 선형 운동 기구를 포함할 수 있다. 링크 기구(17, 18)는 그 구성이 간소한 점에서 우수하고, 선형 운동 기구는 이것이 광학 부품(1)과의 조작 기구(6, 7)의 접촉면에서 미끄럼을 일으키지 않는 점에서 우수하다. 조작 기구(6, 7)의 구동 기구 각각은 액추에이터를 포함할 수 있다. 액추에이터는 예를 들어 스테핑 모터 또는 에어 실린더이다. 스테핑 모터는 속도 제어가 용이한 점에서 우수하고, 에어 실린더는 발열하지 않는 점에서 우수하다.
도 4a 및 도 4b에 나타낸 예에서의 출하 전의 조립에 대해서 설명한다. 광학 부품(1)은, 오목 거울이며, 하방으로부터 2개의 지지 기구(2, 3)에 의해 지지된다. 광학 부품(1)의 위치는 그 자중에 의해 X 방향과 Z 방향에서 구속된다. 광학 부품(1)은, 광학 부품(1)과 지지 기구(2, 3) 사이의 마찰력에 의해, ωY 방향(Y축 둘레의 회전)에 대해서 더 구속된다. 또한, 광학 부품(1)의 외측 연부의 3개의 위치에, Y 방향에 관한 구속 부품(19, 20, 21)이 제공된다. 광학 부품(1)은 Y 방향에 관해서 3개의 위치에서 구속되므로, ωX 방향(X축 둘레의 회전) 및 ωZ 방향(Z축 둘레의 회전)에 대해서도 구속된다.
이어서, 출하 전의 조립과 연관되는 응력 저감 동작에 대해서 설명한다. 응력 저감 동작은 도 3에 도시된 수순으로 실시된다. 먼저, 단계 S9에서, 광학 부품(1)은, 조작 기구(6)에 의해, 광학 부품(1)이 지지 기구(2)의 지지면으로부터 0.1 mm만큼 이격되도록 구동된다. 이어서, 단계 S10에서, 광학 부품(1)은, 조작 기구(7)에 의해, 광학 부품(1)이 지지 기구(3)의 지지면으로부터 0.1 mm만큼 이격되도록 구동된다. 광학 부품(1)이 지지 기구(2)의 지지면으로부터 이격되는 양과 광학 부품(1)이 지지 기구(3)의 지지면으로부터 이격되는 양은 동등해질 수 있다. 이 양은 예를 들어 0 mm(포함) 내지 10 mm(포함)의 범위 내일 수 있다. 단계 S10에서, 광학 부품(1)은 지지 기구(2, 3)의 각각의 지지면으로부터 완전히 이격된다. 이어서, 단계 S11에서, 조작 기구(6)의 지지부(4)는 조작 기구(6)에 의해 광학 부품(1)이 지지 기구(2)의 지지면에 접촉하도록 하강된다. 단계 S12에서, 조작 기구(7)의 지지부(5)는, 조작 기구(7)에 의해, 광학 부품(1)이 지지 기구(3)의 지지면에 접촉하도록 하강된다.
이어서, 광학 장치(100)는 출하처에 수송되어 조립된다. 이 조립에 연관되는 응력 저감 동작도, 상술한 출하 전의 조립에 연관되는 응력 저감 동작과 동일한 사양(도 3)에 따라 실시된다. 여기서, 출하 전의 응력 저감 동작과 출하 후의 응력 저감 동작이 동일한 사양에 따라 실시되면 충분하고, 사양은 이 조건이 충족되는 한 변경될 수 있다.
조작 기구(6, 7)는 구동 기구(액추에이터)를 포함하지 않아도 된다. 그 경우, 조작 기구(6, 7)의 지지부(4, 5)는 수동적으로 상승 및 하강될 수 있다. 예를 들어, 지지부(4, 5)를 상승 및 하강시키기 위한 볼트를 제공해도 되고, 지지부(4, 5)는 볼트를 수동으로 회전시킴으로써 상승 및 하강되어도 된다. 여기서, "수동으로"란 도구를 사용해서 실시되는 작업을 포함할 수 있다. 이러한 작업에서, 지지부(4, 5)로부터 광학 부품(1)이 이격되는 양은, 지지부(4, 5)와 광학 부품(1) 사이에 미리결정된 두께(예를 들어, 0.1 mm)를 갖는 스페이서를 삽입함으로써 관리되어도 된다. 구동 기구(액추에이터)가 조작 기구(6, 7)에 통합되는 경우, 구동 기구는 상술한 사양에 따라 구동 프로그램에 의해 제어될 수 있다. 구동 프로그램에 의해 조작 기구(6, 7)의 구동 기구(액추에이터)를 제어함으로써 작업 에러를 제거할 수 있다. 작업을 수동으로 실시하는 경우, 예를 들어 작업자가 광학 장치(100)의 내부에 들어갈 필요가 있을 수 있다. 이 경우, 작업 공간을 확보하기 위해서 수많은 부품을 제거할 필요가 있을 수 있다. 또한, 작업자의 체온으로 광학 장치(100)가 따뜻해져서 광학 성능을 변화시킬 가능성이 있다. 따라서, 작업 후에 온도가 원래의 값으로 돌아갈 때까지 기다릴 필요가 있을 수 있다. 이러한 단점은 조작 기구(6, 7)에 구동 기구(액추에이터)를 제공함으로써 해결될 수 있다.
도 5를 참조하면, 조작 기구(6, 7)에 의한 광학 부품(1)의 조작에 의존해서 발생하는 광학 부품(1)의 변형에 대해서 설명한다. 도 5에서는 광학 부품(1)의 변형이 강조된다는 것에 유의한다. 단계 S51에서는, 광학 부품(1)이 조작 기구(6, 7)에 의해 지지되고, 지지 기구(2, 3)에 의해서는 지지되지 않는 상태가 나타나 있다. 단계 S52에서는, 광학 부품(1)이 좌측의 지지 기구(2)에 접촉하도록 좌측의 조작 기구(6)가 동작하는 상태가 나타나 있다. 이때, 광학 부품(1)은 우측의 조작 기구(7)와의 접촉 부분을 회전 중심으로 해서 회전하고, 좌측의 지지 기구(2)에 접촉하므로, 광학 부품(1)의 중심이 위치(22)로부터 위치(23)로 이동한다. 즉, 광학 부품(1)은, 그 중심이 지지 기구(2, 3)의 대칭 축선으로부터 좌측으로 편심된 상태에서 좌측의 지지 기구(2)의 지지면에 접촉한다. 광학 부품(1)과 좌측의 지지 기구(2) 사이에 반력(25)이 발생하고, 이에 의해 마찰력이 발생한다. 따라서, 광학 부품(1)에서는, 좌측의 지지 기구(2)의 지지면과 접촉하는 부분의 근방이 탄성 변형한다.
단계 S53에서는, 광학 부품(1)이 우측의 지지 기구(3)에 접촉하도록 우측의 조작 기구(7)가 동작한 상태가 나타나 있다. 광학 부품(1)과 우측의 지지 기구(3) 사이에 반력(26)이 발생하고, 이에 의해 마찰력이 발생한다. 따라서, 광학 부품(1)에서는, 우측의 지지 기구(3)의 지지면과 접촉하는 부분의 근방이 탄성 변형한다. 또한, 광학 부품(1)의 중심은 위치(23)로부터 위치(24)로 이동한다. 이때, 광학 부품(1)은, 좌측의 탄성 변형의 영향이 남은 상태에서 우측의 지지 기구(3)의 지지면에 접촉하므로, 우측의 탄성 변형이 좌측의 탄성 변형과 달라진다. 즉, 광학 부품(1)은 좌우에서 비대칭 변형을 갖게 된다. 시뮬레이션에 의하면, 도 5에 도시된 바와 같은 구동 수순으로 광학 부품(1)이 지지 기구(2, 3)에 의해 지지되는 경우, 광학 부품(1)이 완전히 동시에 지지 기구(2, 3)에 접촉하도록 지지 기구(2, 3)에 의해 지지되는 경우와 비교하여, 최대 12.0 nm의 차가 발생했다.
광학 부품(1)과 지지 기구(2, 3)가 완전 강체이며, 이들 각각이 0의 마찰 계수를 갖는 경우, 이들은 조작 기구(6, 7)의 구동 순서와 무관하며 광학 부품(1)의 비대칭 변형은 발생하지 않는다. 그러나, 실제로는, 광학 부품(1)과 지지 기구(2, 3)는 탄성체이며, 이들 각각은 0이 아닌 마찰 계수를 가지므로, 광학 부품(1)의 비대칭 변형이 발생한다. 따라서, 광학 부품(1)이 가능한 한 동시에 지지 기구(2, 3)에 접촉하도록 조작 기구(6, 7)를 동작시키는 것이 바람직하다.
도 6은, 구속 부품(19, 20, 21)(지지 기구의 한 종류)을 광학 부품(1)에 접촉시키는 수순을 예시한다. 광학 부품(1)과 구속 부품(19, 20, 21) 사이에도 마찰력이 발생하고, 이것이 광학 부품(1)에 응력을 발생시킴으로써 광학 부품(1)을 변형시킬 수 있다. 따라서, 광학 부품(1)의 변형을 저감시키기 위해서, 광학 부품(1)과 구속 부품(19, 20, 21) 사이의 마찰력을 저감하여, 광학 부품(1)의 응력을 저감하는 것이 바람직하다. 이러한 동작도 응력 저감 동작이다.
구속 부품(19, 20, 21)에 의한 응력을 저감하는 응력 저감 동작도, 지지 기구(2, 3)에 의한 응력을 저감하는 응력 저감 동작과 마찬가지로, 출하 전과 출하 후에 동일한 사양에 따라서 실시될 수 있다. 즉, 출하 전의 응력 저감 동작과 출하 후의 응력 저감 동작의 양자 모두는 도 6에 도시된 사양을 따라서 실시될 수 있다. 물론, 출하 전의 응력 저감 동작과 출하 후의 응력 저감 동작이 동일한 사양에 따라서 실시되는 한, 이들은 도 6에 도시된 사양과 상이한 사양에 따라서 실시되어도 된다.
여기서, 도 6에 도시된 사양에 대해서 설명한다. 응력 저감 동작은 단계 S27, S28, S29, S30, S31, S32, 및 S33의 순서로 실시된다. 단계 S27, S28, 및 S29에서는, 광학 부품(1)의 상태는, 구속 부품(20)이 광학 부품(1)을 지지하는 지지 상태로부터, 구속 부품(20)이 광학 부품(1)을 지지하지 않는 비지지 상태로 변경되고, 그후 구속 부품(20)이 광학 부품(1)을 지지하는 지지 상태로 복귀된다. 이어서, 단계 S29, S30, S31에서는, 광학 부품(1)의 상태는, 구속 부품(21)이 광학 부품(1)을 지지하는 지지 상태로부터, 구속 부품(21)이 광학 부품(1)을 지지하지 않는 비지지 상태로 변경되고, 그후 구속 부품(21)이 광학 부품(1)을 지지하는 지지 상태로 복귀한다. 단계 S31, S32, S33에서는, 광학 부품(1)의 상태는, 구속 부품(19)이 광학 부품(1)을 지지하는 지지 상태로부터, 구속 부품(19)이 광학 부품(1)을 지지하지 않는 비지지 상태로 변경되고, 그후 구속 부품(19)이 광학 부품(1)을 지지하는 지지 상태로 복귀된다.
이하, 도 7을 참조하면서, 도 1에 도시된 광학 장치(100)가 구체화된 다른 예에 대해서 설명한다. 도 7은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 장치(100)의 일부의 구성을 개략적으로 도시한다. 광학 장치(100)는, 도 1에 도시된 광학 장치(100)의 광학 부품(134 또는 135)에 대응하는 광학 부품(34)을 포함한다. 광학 부품(34)은 굴절 광학 부품(렌즈)이다. 광학 부품(34)은 합성 석영으로 이루어지고, 450 mm의 Y 방향의 치수, 900 mm의 X 방향의 치수, 30 mm의 Z 방향의 치수(두께), 및 25 kg의 질량을 갖는다. 광학 장치(100)는, 지지 기구로서의 지지부(35, 36, 37) 및 조작 기구로서의 액추에이터(38, 39, 40)를 포함한다. 지지부(35, 36, 37) 각각은 POM로 이루어지며, 반구 형상을 갖는다. 액추에이터(38, 39, 40)는 스테핑 모터 또는 에어 실린더인 것이 바람직하다. 스테핑 모터는 속도 제어가 용이한 점에서 우수하고, 에어 실린더는 발열하지 않는 점에서 우수하다. 액추에이터(38, 39, 40) 각각은 광학 부품(34)의 파손을 방지하기 위해서 광학 부품(34)과의 접촉면에 수지 부재를 가져도 된다.
도 7은, 출하 전 및 출하 후에서의 광학 장치(100)의 응력 저감 동작을 예시한다. 여기서, 출하 전에서의 광학 장치(100)의 응력 저감 동작과 출하 후에서의 광학 장치(100)의 응력 저감 동작은 동일할 수 있다.
광학 부품(34)은, 그 두께 방향이 Z 방향에 일치하도록, 하방으로부터 3개의 지지부(35, 36, 37)에 의해 지지된다. 광학 부품(34)은 그 자중에 의해 Z 방향으로 구속되어 있다. 또한, 광학 부품(34)은 3개의 위치에서 지지부(35, 36, 37)에 의해 지지되므로, 광학 부품(34)은 ωX 방향 및 ωY 방향에서도 구속된다. 응력 저감 동작은 단계 S41, S42, S43, S44, S45, S46, 및 S47의 순서로 실시된다. 단계 S42에서는, 좌측의 액추에이터(38)를 동작시켜서, 광학 부품(34)을 좌측의 지지부(35)로부터 0.1 mm만큼 이격시킨다. 이어서, 단계 S43에서는, 중앙의 액추에이터(39)를 동작시켜서, 광학 부품(34)을 중앙의 지지부(36)로부터 0.1 mm만큼 이격시킨다. 다음에, 단계 S44에서는, 우측의 액추에이터(40)를 동작시켜서, 광학 부품(34)을 우측의 지지부(37)로부터 0.1 mm만큼 이격시킨다. 이격량은 0.1 mm에 한정하는 것이 아니고, 좌우의 이격량이 동등하면 충분하다는 것에 유의한다. 이 양은 예를 들어 0 mm(포함) 내지 10 mm(포함)의 범위 내일 수 있다. 단계 S42, S43, 및 S44를 통해, 광학 부품(34)은, 지지 기구로서의 지지부(35, 36, 37)로부터 완전히 이격되고, 조작 기구로서의 액추에이터(38, 39, 40)에 의해 지지되는 상태로 설정된다.
단계 S45에서는, 우측의 액추에이터(40)를 동작시켜서, 광학 부품(34)을 우측의 지지부(37)와 중앙의 액추에이터(39)에 의해 지지되게 한다. 단계 S46에서는, 중앙의 액추에이터(39)를 동작시켜서, 광학 부품(34)을 우측의 지지부(37)와 좌측의 액추에이터(38)에 의해 지지되게 한다. 단계 S47에서는, 좌측의 액추에이터(38)를 동작시켜서, 광학 부품(34)을 지지부(35, 36, 37)에 의해 지지되게 한다. 여기에서는, 액추에이터(38, 39, 40)를 동작시킴으로써 응력 저감 동작을 실시하고 있지만, 액추에이터(38, 39, 40) 대신 볼트 등을 수동으로 조작함으로써 응력 저감 동작을 실시해도 된다.
도 8은, 본 발명의 다른 실시형태에 따른 광학 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한다. 도 8에 나타낸 광학 장치(100)는, 예를 들어 도 1에 도시된 광학 장치(100)의 전부 또는 일부를 구성할 수 있다. 도 8에 나타낸 광학 장치(100)는, 광학 부품(1)의 변위 또는 형상을 계측하는 센서(48, 49)를 포함한다. 센서(48, 49)는, 예를 들어 광학 부품(1)의 변위를 계측하는 변위 센서일 수 있다. 일례에서, 센서(48, 49)는, 광학 부품(1)과 지지 기구(2, 3)의 지지면 사이의 간극량을 계측하도록 구성될 수 있다. 센서(48, 49)로서는, 접촉식 센서 또는 비접촉식 센서가 채용될 수 있다. 접촉식 센서는 원점 위치의 재현성이 좋은 점에서 우수하다. 비접촉식 센서는 접촉 단자를 계측면에 접촉시키는 것이 불필요하기 때문에 계측면이 작은 경우에도 계측이 실시될 수 있는 점에서 우수하다.
광학 부품(1)의 응력 저감 동작을 실시할 때에, 센서(48, 49)에 의해 계측된 결과를 조작 기구(6, 7)에 피드백하면서 조작 기구(6, 7)를 동작시킬 수 있다. 이 경우, 조작 기구(6, 7)를 오픈 루프 제어에 의해 동작시키는 경우보다 광학 부품(1)의 응력 저감 동작을 높은 정밀도로 실시할 수 있고, 출하 전의 응력 저감 동작과 출하 후의 응력 저감 동작을 높은 정밀도로 일치시킬 수 있다. 또한, 센서(48, 49)에 의해 계측된 결과를 조정함으로써, 트러블의 원인의 조사를 용이하게 할 수 있다.
도 9는, 본 발명의 또한 다른 실시형태에 따른 광학 장치(100)의 구성을 개략적으로 도시한다. 도 9에 나타낸 광학 장치(100)는, 예를 들어 도 1에 도시된 광학 장치(100)의 전부 또는 일부를 구성할 수 있다. 도 9에 나타낸 광학 장치(100)는, 광학 부품(1)의 변위 또는 형상을 계측하는 센서(50, 51)를 포함한다. 센서(50, 51)는, 예를 들어 광학 부품(1)의 형상을 계측하는 형상 센서일 수 있다. 센서(50, 51)는, 예를 들어 간섭계 및/또는 변형 게이지일 수 있다. 일례에서, 센서(50)는 간섭계일 수 있고, 센서(51)는 변형 게이지일 수 있다. 간섭계는 광학 부품(1)의 광선 반사면의 형상을 직접 계측할 수 있는 점에서 우수하고, 변형 게이지는 광학 부품(1)의 광선 반사면의 형상을 간소한 구성에서 간접적으로 계측할 수 있는 점에서 우수하다.
일례에서, 광학 장치(100)의 출하 전에 응력 저감 동작이 실시되고, 그후에 센서(50, 51)를 사용해서 광학 부품(1)의 형상이 계측될 수 있다. 이어서, 광학 장치(100)가 출하되고, 그후에 출하 전과 동일한 사양에 따라 응력 저감 동작이 실시되고, 센서(50, 51)를 사용해서 광학 부품(1)의 형상이 계측될 수 있다. 그후, 출하 전에 센서(50, 51)를 사용해서 계측된 광학 부품(1)의 형상과 출하 후에 센서(50, 51)를 사용해서 계측된 광학 부품(1)의 형상이 비교될 수 있다. 출하 전의 응력 저감 동작과 출하 후의 응력 저감 동작이 정확하게 실시되면, 출하 전의 광학 부품(1)의 형상이 출하 후의 광학 부품(1)의 형상과 일치한다. 출하 전의 응력 저감 동작과 출하 후의 응력 저감 동작이 정확하게 실시되지 않으면, 출하 전의 광학 부품(1)의 형상이 출하 후의 광학 부품(1)의 형상과 일치하지 않는다. 이 경우, 즉시 작업을 재개할 수 있어, 작업의 지연을 억제할 수 있다.
한편, 센서(50, 51)가 제공되지 않는 경우에는, 응력 저감 동작의 실패를 응력 저감 동작이 실시된 직후에 판단하는 것이 불가능하다. 이 경우, 광학 장치(100)의 다양한 조정 단계가 완료되고 광학 성능이 확인될 때까지, 응력 저감 동작의 실패를 인식할 수 없게 될 수 있고, 이는 작업의 지연을 초래할 수 있다.
이하, 노광 장치로서 구성된 광학 장치(100)를 사용해서 물품(반도체 IC 소자, 액정 표시 소자, MEMS 등)을 제조하는 방법에 대해서 설명한다. 전술한 노광 장치를 사용하여 감광제가 도포된 기판(웨이퍼, 유리 기판 등)을 노광하는 공정과, 기판 상의 감광제를 현상하여 패턴을 형성하는 공정과, 패턴을 사용하여 기판을 처리하는 공정이 실시되며, 처리된 기판으로부터 물품이 제조된다. 다른 주지의 공정은 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등을 포함한다. 이 물품 제조 방법에 따라 종래 기술의 것보다 높은 품질의 물품을 제조할 수 있다.
위에서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시형태로 한정되지 않으며, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다.
본 발명을 예시적인 실시형태를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시형태로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광으로 해석되어야 한다.

Claims (21)

  1. 지지 기구 및 조작 기구를 사용하여 광학 부품을 포함하는 광학 장치의 상태를 조정하는 조정 방법이며,
    상기 광학 부품의 상태를, 상기 지지 기구가 상기 광학 부품을 지지하고 상기 조작 기구는 상기 광학 부품을 지지하지 않는 제1 상태로 설정하는 설정 단계와,
    상기 광학 부품의 상태를, 상기 조작 기구가 상기 광학 부품을 지지하는 제2 상태로 변경하는 제1 변경 단계와,
    상기 광학 부품의 상태를, 상기 지지 기구가 상기 광학 부품을 지지하고 상기 조작 기구는 상기 광학 부품을 지지하지 않는 상기 제1 상태로 변경하는 제2 변경 단계를 포함하고,
    상기 설정 단계, 상기 제1 변경 단계, 상기 제2 변경 단계가 미리결정된 사양에 따라 행해진 상기 광학 장치의 출하 후에, 상기 설정 단계, 상기 제1 변경 단계, 상기 제2 변경 단계가 출하 전과 동일한 사양에 따라 상기 광학 장치에 대해 행해지는, 조정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 변경 단계 및 상기 제2 변경 단계는, 상기 광학 부품의 응력을 저감시키도록 행해지는, 조정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 상태는, 상기 조작 기구가 상기 광학 부품을 지지하고 상기 지지 기구는 상기 광학 부품을 지지하지 않는 상태를 포함하는, 조정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 상태는, 상기 지지 기구 및 상기 조작 기구의 양자가 상기 광학 부품을 지지하는 상태를 포함하는, 조정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 상태는,
    상기 지지 기구 및 상기 조작 기구의 양자가 상기 광학 부품을 지지하는 제3 상태와,
    상기 조작 기구가 상기 광학 부품을 지지하고 상기 지지 기구는 상기 광학 부품을 지지하지 않는 제4 상태를 포함하고,
    상기 제1 변경 단계는, 상기 광학 부품의 상태를 상기 제1 상태로부터 상기 제3 상태로 변경하고, 그 후 상기 광학 부품의 상태를 상기 제4 상태로 변경하고, 그 후에 상기 광학 부품의 상태를 상기 제3 상태로 변경하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 변경 단계는, 상기 광학 부품의 상태를 상기 제3 상태로부터 상기 제1 상태로 변경하는 단계를 포함하는, 조정 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광학 장치는 상기 광학 부품을 둘러싸도록 구성된 밀폐 부재를 더 포함하고,
    상기 조작 기구는 상기 밀폐 부재에 배치된 상기 광학 부품의 상태를 변경하도록 구성되는, 조정 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조작 기구는 상기 광학 부품을 구동하도록 구성된 구동 기구를 포함하는, 조정 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 변경 단계는, 상기 광학 부품의 변위 또는 형상을 계측하도록 구성된 센서로부터의 계측에 기초하여 행해지는, 조정 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 변경 단계 후에, 상기 광학 부품의 변위 또는 형상을 계측하는 계측 단계와,
    상기 광학 부품의 상태를 상기 제1 상태로부터 상기 제2 상태로 변경하는 제3 변경 단계와,
    상기 광학 부품의 상태를 상기 제1 상태로 변경하는 제4 변경 단계를 더 포함하는, 조정 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광학 부품은, 상기 광학 부품을 사용하여 기판을 노광하도록 구성된 노광 장치의 부품인, 조정 방법.
  11. 광학 부품, 상기 광학 부품을 지지하도록 구성된 지지 기구, 및 상기 광학 부품을 조작하여 상기 광학 부품의 상태를 변경하도록 구성된 조작 기구를 포함하는 광학 장치를 제조하는 방법이며,
    상기 광학 부품의 상태를, 상기 지지 기구가 상기 광학 부품을 지지하는 제1 상태로 설정하는 제1 설정 단계와,
    상기 제1 설정 단계 후에, 상기 광학 부품의 상태를, 상기 조작 기구가 상기 광학 부품을 지지하는 제2 상태로 변경하는 제1 변경 단계와,
    상기 제1 변경 단계 후에, 상기 광학 부품의 상태를, 상기 지지 기구가 상기 광학 부품을 지지하는 상기 제1 상태로 변경하는 제2 변경 단계와,
    상기 제2 변경 단계 후에, 상기 광학 장치의 광학 특성을 조정하는 제1 조정 단계와,
    상기 제1 조정 단계 후에, 상기 광학 장치를 수송하는 수송 단계와,
    상기 수송 단계 후에, 상기 광학 부품의 상태를, 상기 지지 기구가 상기 광학 부품을 지지하는 상기 제1 상태로 설정하는 제2 설정 단계와,
    상기 제2 설정 단계 후에, 상기 광학 장치의 상태를, 상기 조작 기구가 상기 광학 부품을 지지하는 상기 제2 상태로 변경하는 제3 변경 단계와,
    상기 제3 변경 단계 후에, 상기 광학 장치의 상태를, 상기 지지 기구가 상기 광학 부품을 지지하는 상기 제1 상태로 변경하는 제4 변경 단계를 포함하는, 광학 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제4 변경 단계 후에, 상기 광학 장치의 광학 특성을 조정하는 제2 조정 단계를 더 포함하는, 광학 장치의 제조 방법.
  13. 광학 부품을 사용하여 기판을 노광하도록 구성된 노광 장치를 사용하여 물품을 제조하는 방법이며,
    상기 광학 부품의 상태를, 지지 기구가 상기 광학 부품을 지지하고 조작 기구는 상기 광학 부품을 지지하지 않는 제1 상태로 설정하는 설정 단계와,
    상기 광학 부품의 상태를, 상기 조작 기구가 상기 광학 부품을 지지하는 제2 상태로 변경하는 제1 변경 단계와,
    상기 광학 부품의 상태를, 상기 지지 기구가 상기 광학 부품을 지지하고 상기 조작 기구는 상기 광학 부품을 지지하지 않는 상기 제1 상태로 변경하는 제2 변경 단계와,
    노광 장치를 사용하여 감광제가 도포된 기판을 노광하는 노광 단계와,
    상기 감광제를 현상하여 패턴을 형성하는 단계와,
    상기 패턴을 사용하여 상기 기판을 처리하여, 상기 기판으로부터 상기 물품을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 설정 단계, 상기 제1 변경 단계, 상기 제2 변경 단계가 미리결정된 사양에 따라 행해진 상기 노광 장치의 출하 후에, 상기 설정 단계, 상기 제1 변경 단계, 상기 제2 변경 단계가 출하 전과 동일한 사양에 따라 상기 노광 장치에 대해 행해지는, 물품 제조 방법.
  14. 광학 장치가 설치될 때, 광학 부품, 지지 기구, 및 조작 기구를 포함하는 광학 장치의 광학 특성을 조정하는 방법이며,
    조정 시퀀스 후에, 상기 광학 장치의 광학 특성을 조정하는 방법이 행해지고,
    상기 조정 시퀀스는:
    상기 광학 부품의 상태를, 상기 지지 기구가 상기 광학 부품을 지지하는 제1 상태로부터 상기 조작 기구가 상기 광학 부품을 지지하는 제2 상태로 변경한 후, 상기 광학 부품의 상태를 상기 제2 상태로부터 상기 제1 상태로 변경하는 제1 단계와,
    그 후, 상기 제1 상태에서의 상기 광학 장치의 광학 특성을 조정하는 제2 단계를 포함하고,
    상기 광학 장치의 광학 특성을 조정하는 방법은:
    상기 제2 단계를 행하지 않고 상기 제1 단계만을 행함으로써 상기 광학 장치의 광학 특성을 조정하는 단계를 포함하는, 조정 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
KR1020190048441A 2018-04-26 2019-04-25 광학 장치, 노광 장치, 광학 장치의 제조 방법, 및 물품 제조 방법 KR102497481B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-085720 2018-04-26
JP2018085720A JP7093221B2 (ja) 2018-04-26 2018-04-26 光学装置の調整方法、光学装置の製造方法、および、物品製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190124657A KR20190124657A (ko) 2019-11-05
KR102497481B1 true KR102497481B1 (ko) 2023-02-08

Family

ID=68291099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190048441A KR102497481B1 (ko) 2018-04-26 2019-04-25 광학 장치, 노광 장치, 광학 장치의 제조 방법, 및 물품 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10539879B2 (ko)
JP (1) JP7093221B2 (ko)
KR (1) KR102497481B1 (ko)
CN (1) CN110412704B (ko)
TW (1) TWI701524B (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004001821A1 (ja) 2002-06-25 2003-12-31 Nikon Corporation 光学ユニット及びｘ線露光装置
JP2006113414A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Canon Inc 光学素子保持装置、鏡筒、露光装置及びマイクロデバイスの製造方法
JP2008244395A (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Canon Inc 露光装置
JP2011165991A (ja) 2010-02-12 2011-08-25 Nikon Corp 露光装置の製造方法
JP2016080906A (ja) * 2014-10-17 2016-05-16 キヤノン株式会社 支持装置および方法、計測装置、並びに物品の製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4875765A (en) * 1988-07-29 1989-10-24 Eastman Kodak Company Method for correction of distortions of a mirror
JP2001242364A (ja) 2000-03-01 2001-09-07 Canon Inc 光学素子の保持機構、および該保持機構によって構成された投影光学系を備える露光装置
EP3376523A1 (en) * 2004-01-05 2018-09-19 Nikon Corporation Exposure apparatus, exposure method, and device producing method
JPWO2008146655A1 (ja) * 2007-05-25 2010-08-19 株式会社ニコン 光学素子保持装置、鏡筒及び露光装置ならびにデバイスの製造方法
WO2010098474A1 (ja) * 2009-02-27 2010-09-02 株式会社 ニコン 光学素子保持装置、光学系、露光装置、デバイスの製造方法及び光学素子の交換方法
DE102012221831A1 (de) 2012-11-29 2014-06-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Anordnung zur Aktuierung wenigstens eines optischen Elementes in einem optischen System
WO2015043682A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Optical imaging arrangement with simplified manufacture
TWI597536B (zh) * 2016-10-27 2017-09-01 財團法人國家實驗硏究院 用於支撐鏡片的支撐裝置與方法及用於支 撐功能元件的支撐組件

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004001821A1 (ja) 2002-06-25 2003-12-31 Nikon Corporation 光学ユニット及びｘ線露光装置
JP2006113414A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Canon Inc 光学素子保持装置、鏡筒、露光装置及びマイクロデバイスの製造方法
JP2008244395A (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Canon Inc 露光装置
JP2011165991A (ja) 2010-02-12 2011-08-25 Nikon Corp 露光装置の製造方法
JP2016080906A (ja) * 2014-10-17 2016-05-16 キヤノン株式会社 支持装置および方法、計測装置、並びに物品の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7093221B2 (ja) 2022-06-29
KR20190124657A (ko) 2019-11-05
CN110412704A (zh) 2019-11-05
TW202001435A (zh) 2020-01-01
US20190332016A1 (en) 2019-10-31
TWI701524B (zh) 2020-08-11
CN110412704B (zh) 2022-03-29
JP2019191422A (ja) 2019-10-31
US10539879B2 (en) 2020-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5009991B2 (ja) リソグラフィ装置
US20180181005A1 (en) Arrangement for actuating an element in a microlithographic projection exposure apparatus
TWI474124B (zh) 微影裝置，投影組件及主動阻尼
US7944546B2 (en) Exposure apparatus and device manufacturing method
TWI468880B (zh) 定位系統、微影裝置及器件製造方法
JP4881215B2 (ja) リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
US9557560B2 (en) Mirror unit and exposure apparatus
JP6884869B2 (ja) リソグラフィ装置、リソグラフィ投影装置及びデバイス製造方法
KR101476865B1 (ko) 노광 장치와 노광 방법, 및 디바이스 제조 방법
TWI480704B (zh) 投射輻射光束至目標之投射系統，微影裝置，方法及器件製造方法
US20100091259A1 (en) Exposure apparatus
KR102193387B1 (ko) 보유 지지 장치, 투영 광학계, 노광 장치 및 물품 제조 방법
KR102497481B1 (ko) 광학 장치, 노광 장치, 광학 장치의 제조 방법, 및 물품 제조 방법
JP2009223034A (ja) 光学素子保持装置、光学系、露光装置、光学特性調整方法及びデバイスの製造方法
JP6229311B2 (ja) 露光装置及びデバイス製造方法
JP4408301B2 (ja) 流体および磁気軸受の補償技術
KR102592792B1 (ko) 대상물 로딩 프로세스를 캘리브레이션하는 스테이지 장치 및 방법
JP2006310683A (ja) 調整方法
JP5251367B2 (ja) 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法
US11467504B2 (en) Piezoelectric actuator, actuator system, substrate support, and lithographic apparatus including the actuator
JP6493481B2 (ja) 露光装置及びデバイス製造方法
CN113544587A (zh) 物体定位器装置及装置制造方法
JP2010062396A (ja) 駆動装置、露光装置およびデバイス製造方法
JP2017037102A (ja) 支持装置、リソグラフィ装置、物品の製造方法、及び産業機械
JP2011159861A (ja) 移動情報検出方法、移動情報検出プログラム、計測装置、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right