TW517279B

TW517279B - Optical element holding device for exposure apparatus

Info

Publication number: TW517279B
Application number: TW090107435A
Authority: TW
Inventors: Yuichi Shibazaki
Original assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2003-01-11
Also published as: EP1139175A3; KR20010095137A; EP1139175A2; JP4945845B2; CN1317725A; JP2001343575A; SG120052A1; US6930842B2; KR100850652B1; CN100483251C; US20010038500A1

Description

517279 A7 ___B7__ 五、發明說明（i ) [技術領域] 本發明係有關曝光裝置，詳而言之，其係關於將設於曝光裝置之光學元件予以保持之裝置。 [習知技術] 例如，在半導體元件、液晶顯示元件、攝影元件、薄膜磁頭等微裝置之製造過程，及標線片、光罩等的光罩製成中，係包含有使用曝光裝置之微影步驟。微影步驟則是處理塗覆有光阻等感光材料的基板（晶圓或玻璃基板）。更詳細言之，微影步驟係藉由照明光學系統來照射標線片上的圖案。因此，該圖案像爲透過投影光學系統而分別複製於基板上所區隔成的複數個照射領域。近年來，在製造高積體化的半導體元件上，被要求得複製微細圖案像。因此，曝光裝置則要求能有極少之波面像差或失真（distortion)的投影光學系統。爲了響應該項要求，如第23圖所示習知技術之曝光裝置100係具有能調節光學元件92之位置之驅動機構95。換言之，曝光裝置係包含有鏡筒91、收容於該鏡筒91內之複數透鏡92 ( 92a、92b)、以及保持位於標線片R附近之2個透鏡92a之光學元件保持裝置93。2個透鏡92a係透過光學兀件保持裝置93向虛線所指之光軸方向移動，並對著光軸方向使該光軸傾斜。而且，位於鏡筒91中間部及晶圓W附近之另一個透鏡92b，係保持於鏡筒本體91。第25圖係表示可動透鏡92a之保持機構。透鏡92a係收容在副鏡筒91b內。副鏡筒91b係透過鏡筒本體91a上 3 an an n n ϋ ϋ >ϋ I ϋ ϋ ^^-^· ^1 ι ϋ n n n I .TJ · n i^i I BB1 ϋ I I I · i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 A7 __B7___ 五、發明說明（>') 端之3個板彈簧94 ’沿光軸方向成可移動之連結。板彈簧之一端係利用螺栓98保持於鏡筒本體91a或副鏡筒91c，另一端則利用螺栓保持於副鏡筒91b。由電壓元件等所形成之複數個致動器95 (第23圖），係沿著光軸方向包圍鏡筒本體91a而設置。透過複數個致動器95，使得透鏡 92a與副鏡筒91b —起向光軸方向移動。在鏡筒本體91a 外面，靠近複數個致動器95之處，係分別設置複數個感測器96。透過複數個感測器96，而檢測出副鏡筒91b之位置及姿勢。透鏡92a係透過致動器95而與副鏡筒91b —起沿著光軸方向移動，如此即能有效地製造含有鏡筒91之投影光學系統。搭配該投影光學系統之曝光裝置，在實際操作時，會因爲大氣壓變化及照射熱等因素而發生諸像差及失真之變化等情形，但是在曝光中的即時時間則可以容易地修正諸像差及失真之變化。然而，曝光裝置1〇〇之中，只有位於標線片R附近之透鏡92a是透過致動器95來移動。因此，能修正之光學的像差種類受到限制。換言之，位於投影光學系統中間位置之透鏡群（透鏡 92b)與靠近標線片上端部之透鏡群（透鏡群92a)比較之下，因沿光軸方向及對光軸方向傾斜之傾斜方向移動，對成像性能之影響很大。也就是說，中間部之透鏡92a沿光軸方向或傾斜方向移動時，其成像性能變大。因此，如果驅動投影光學系統中間部之透鏡群92b時，該驅動控制係 4 ~ _ _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —^---------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517279 A7 _____ B7 ____ 五、發明說明（$ ) 被要求必須有高於靠近標線片R之透鏡群92a之驅動性能及導引精度。所以，曝光裝置1〇〇在應付該項要求上相當困難。但是，若可移動投影光學系統中間部之透鏡92b，則必須設置收容與上述透鏡92a之相同之透鏡92b之副鏡筒。如此則可移動副鏡筒91b於該副鏡筒上。因此，該鏡筒 91雖易於驅動副鏡筒91b，但是驅動收容有載置副鏡筒 91b之中間部透鏡92b之副鏡筒則較困難。此處，應考慮採用如第24圖所示之曝光裝置200。曝光裝置200並無習知技術，而是發名者檢討後所得之構成。曝光裝置200具有包含3個透鏡92b與3個透鏡92a之投影光學系統。透過驅動被推積起來之複數可動副鏡筒 91b則，收容於複數個可動副鏡筒91b之複數透鏡92a即變成可動。但是，曝光裝置200在可動副鏡筒91b之上，無法直接堆積收容有透鏡92b之靜止副鏡筒91c。因此，各靜止副鏡筒91c係透過支持構件97，而被下方之靜止副鏡筒91c保持。最下方位置之靜止副鏡筒91c則直接保持於鏡筒本體91a。但是，第24圖所示之曝光裝置200，必須備有比鏡筒 91還要大型之支持構件97，因此，鏡筒91成爲大型化。而且，因對應於複數個可動副鏡筒91b之致動器95及感測器96爲配置於支持構件97內，以致於致動器95與感測器 96之維修、交換及檢查變成相當困難。尤其是，修正特定之波面像差及失真成份時’原理上 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -ϋ ϋ ϋ ί 1« ·ϋ n n ϋ n ·1 n an n n J V · ϋ Hi ϋ ϋ ϋ I ϋ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517279 A7 _______B7____ 五、發明說明（4 ) 最低必須要有5處驅動，並具備含有5個可動副鏡筒91b 之光學元件保持裝置93。此種情形下，將複數透鏡92b之收容空間確保於鏡筒本體91a則變得相當困難。此外，使用高精度、低發熱、高剛性及高淸淨度之壓電元件製之致動器95時，由於壓電元件之配置是與光軸方向平行，故鏡筒本體91a較可能變大型化。因此，致動器 95可以考慮使用緊密且可動範圍大之音圈馬達（v〇ice motor)及流體壓驅動器。而且，由於音圈馬達在動作時會發熱，所以無法精密的決定透鏡92a之位置，另外，該發熱因素亦可能倂發諸像差之現象。另一方面，使用流體壓驅動器時，可動副鏡筒91b之支持剛性亦可能不足。因此，裝置外部之振動會影響到可動副鏡筒91b，而且可動副鏡筒91b之控制影響性會降低。尤其是近年來的掃描型曝光裝置，其標線片台及晶片台係以高速驅動，因此，鏡筒上即會產生比較大的負荷加速度。所以，高度維持可動副鏡筒91b之支持剛性成爲必要之條件。前述之曝光裝置100、200之中其光學元件保持裝置 93之導引機構，‘係使用3個板彈簧94。如第26圖所示，該構成中，板彈簧94之各端部，與對應的鏡筒91a〜91c之間並無法避免產生滑動之情形。換言之，當透過致動器95 ，在透鏡92a與副鏡筒91b同時移向光軸方向時，板彈簧 94會柔軟而彎曲，此時，板彈簧94端部和對應的鏡筒 91a〜91c之接合面，如果只靠螺栓98之栓緊力來防止滑動 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

• T . ϋ —Mm mm— i_i i M ^ ϋ ϋ ϋ n I 517279 A7 ____B7____ 五、發明說明（< ) 、以次微米級來進行控制’事實上是不可能的。該滑動之主要原因，如第27圖所示，在於伴隨著板彈簧94之彎曲而產生之餘弦誤差。亦即水平配置且其一端保持於長度L之板彈簧94，只有角度彎曲時，已彎曲之板彈簧94其兩端間之水平距離，比彎曲前之板彈簧94只短餘弦誤差L ( Ι-cosa )。因此，在板彈簧94與鏡筒91a〜91c 之間，會產生以補償餘弦誤差L ( l-cosa )之次微米級的滑動。又，向透鏡92a及副鏡筒91b之光軸方向移動時，根據3個板彈簧94之安裝狀態，由於材質及尺寸之零散情形，則如第28圖所示，透鏡92a及副鏡筒91b之徑方向亦產生位移現象。徑方向位移量如果極微小時，對成像性能之影響不大。但是，徑方向位移量一旦超過既定値，則晶圓上會產生影像位移，且重疊精密度將惡化。此時，可預先測定其位移量，透過晶圓台的修正措施，可確保重疊精密度。但是，爲了到達該目的，光軸方向之位移與徑方向之位移應該作1對1之對應，亦即，其條件是取得針對光軸方向之位移之徑方向位移之再現性，而不會產生滯後現象（ hysteresis)。因爲利用則述晶圓台所作之影像位移修正，並非以即時測定影像位置之閉迴路控制，而必須是監控光軸方向之位移之開迴路控制。但是，由於板彈簧94與鏡筒91a〜91c之間會產生滑動現象，所以如第28圖所示，透鏡92a及副鏡筒91b之位移 7 n ϋ ϋ —ϋ ϋ ϋ 1_1 Mmmmm n ^Μ§ I n .I、 n I n I n I— ^1· i -XH 口 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 517279 A7 ___B7_____ 五、發明說明（k ) 會存在滯後現象。因此，透過晶圓作影像位移修正很困難，而且亦難確保重疊精密度。此外，自光學上的角度視之，一般而言，徑方向位移的容許程度在標線片附近較大，而在投影光學系統的中間部份較小。因此，驅動投影光學系統的中間部份的透鏡群，爲比驅動標線片附近的透鏡群要求更高之精度。因此，第24圖之曝光裝置200是極難高精度地進行像差修正。本發明之第1目的，係在於提供一種可以高精度驅動光學元件之光學元件保持裝置。本發明之第2目的爲提供精簡化之鏡筒。本發明之第3目的，爲提供一種可正確地將圖案像投影曝光於基板上之曝光裝置。 [圖式之簡單說明] 第1圖爲表示本發明之第1實施形態之曝光裝置之槪略構成圖。第2圖爲第1圖之投影光學系統之鏡筒模組之部份透視立體圖。第3圖爲第2圖之鏡筒模組之俯視圖。第4圖爲第3圖之4-4線之截面圖。第5圖爲放大第2圖之鏡筒模組之一部份所示之重要部份側面圖。第6圖爲第5圖之6-6線之部份截面圖。第7圖爲放大第2圖之鏡筒模組之其他部份所示之重要部份側面圖。第8圖爲第7圖之8-8線之部份截面圖。 8 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂--------

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 詳細 A7 B7 五、發明說明（Ί ) 第9圖爲表示第2圖之鏡筒模組之鏡筒本體之立體圖 0 第10圖爲第9圖之鏡筒本體之放大立體圖。第11圖爲第5圖之鏡筒模組之放大側面圖。第12圖爲第11圖之模式圖。第13圖爲表示致動器之兩端之結合構成之截面圖。第14圖爲放大位移放大機構及導引機構之彈性鉸鏈構成所示之部份側面圖。第I5圖爲本發明之第2實施形態之曝光裝置之鏡筒模組之放大側面圖。第16圖爲第15圖之模式圖。第I7圖爲本發明第3實施形態之曝光裝置鏡筒模，組之放大側面圖。第18圖爲第17圖之模式圖。第I9圖爲本發明第4實施形態之曝光裝置鏡筒模組放大側面圖。々第2〇圖爲本發明第5實施形態之曝光裝置鏡筒模放大側面圖。 ° 第21圖爲裝置之製造步驟之流程圖。第22圖爲關於半導體兀件之第21圖晶圓處理之^ 流程圖。第23圖爲習知技術之曝光裝置之槪略截面圖。第24圖爲提案之曝光裝置之槪略截面圖。弟25圖爲弟23及弟24圖之曝光裝置之鏡汽之气份 --------------------訂·—----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 A7 __B7_ __________ 五、發明說明（<?) 解圖。第26圖爲第25圖之板彈簧之放大截面圖。第27圖爲第26圖之板彈簧之變形模式圖。第28圖爲第25圖之鏡筒驅動時之可動透鏡之縱位移及橫位移之圖形。 [發明之較佳實施形態] 在圖式中，類似之構成要素則使用類似之參考符號。 (第1實施形態）以下就針對依本發明第1實施形態之曝光裝置31 ’以第1圖〜第14圖加以說明。第1圖係曝光裝置31之槪略圖。曝光裝置係包含有光源32、照明光學系統、光罩亦即保持標線片R之標線片台 34、投影光學系統35、以及基板亦即保持晶圓W之晶圓台36。光源32係指將高壓水銀燈、KrF準分子雷射光源、 ArF準分子雷射光源、F2雷射光源、金屬蒸氣雷射、以及 YAG雷射等高調波予以振盪之光源。照明光學系統33係包含有未圖示之中繼透鏡、複眼透鏡、及聚光透鏡等之各種透鏡系統，或配置於光圈與標線片R之圖案面共軛位置之遮簾。又，透過照明光學系統33，調整使由光源32射出之曝光用光EL爲均一之照明光而照射至標線片R上之圖案。標線片台34係在照明光學系統33之射出側（投影光學系統35之曝光用光EL之入射側），標線片截置面爲設 10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------—1.1------------訂——.— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁> 517279 A7 _____B7______ 五、發明說明（1 ) 置成與投影光學系統35之光軸方向垂直。投影光學系統 35係包含有收容複數個光學元件即透鏡38之鏡筒37。晶圓台36係設置投影光學系統35，之曝光光線EL之射出側。晶圓台36之晶圓截置面係與投影光學系統35之光軸成交叉而配置。曝光用光EL通過投影光學系統35之際’標線片R上之圖案像以既定之縮小倍率被縮小。接著，縮小後之圖案像則轉印於晶圓台36上之晶圓W。以下就鏡筒37加以詳細說明。鏡筒37係設置於曝光裝置之框架41上。鏡筒37係由堆積於光軸方向之複數鏡筒模組亦即部份群鏡筒42所形成。因此，位於投影光學系統35中間部之鏡筒模組42及位於其稍爲上方之既定數目之鏡筒模組42。係收容有光學元件保持裝置43及藉由該光學元件保持裝置43而移動於光軸方向並可傾斜之透鏡38a。以下，將可移動於光軸方向且可傾斜之透鏡稱爲可動透鏡。第2圖爲鏡筒模組42之切割模型之立體圖。第3圖爲鏡筒模組42之俯視圖。又，第4圖爲鏡筒模組42之截面圖。如第2圖〜第4圖所示，鏡筒模組42具有鏡筒本體44 。鏡筒本體44，具有作爲第1保持部機能之內環部44a、以及作爲連接內環部44a之連結部機能之外環部44b。外環部44b如後述，因係具有沿著曝光用光之光程方向而配置之相對於其他鏡筒模組之安裝面，故具有對其他之鏡筒模組作爲連結部之機能。換言之，外環部44b係具有作爲外部裝置，以連結其他之鏡筒模組或曝光裝置之連結機能 11 ---------------------訂· ------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 A7 __B7____ 五、發明說明（P ) 。內環部44a與外環部44b爲一體形成。外環部44b爲圓筒狀，其下端保持著基礎環45。內環部44a爲外徑比外環部44b之內徑稍爲小一點之圓筒狀，在基礎環45之內側，配置成可移動於光軸方向。保持有可動透鏡38a之第1透鏡支持器46係安裝於內環部44a之內側。詳而言之，可動透鏡38a之周邊形成著具有相爲平行面的凸緣。該凸緣下面係設置於突出於第1 透鏡支持器46內部之複數承受座（圖示略），在凸緣之上面則安裝著和承受座一起夾住凸緣之用的透鏡按壓構件。在外環部44b的內側係安裝著保持透鏡38b之第2透鏡支持器47。詳而言之，第2透鏡支持器47係保持透鏡38b，以使透鏡38b之光軸與可動透鏡38a之光軸相一致，或兩者之光學特性爲最佳之狀態。該透鏡38b係一直保持於鏡筒本體44。以下稱該透鏡爲靜止透鏡。在透過第1透鏡支持器46所保持之可動透鏡38a與第2透鏡支持器47所保持之靜止透鏡38b之間，加以區隔爲透鏡室。如前述，鏡筒37係由堆積於光軸方向之複數鏡筒模組所形成。晶圓台對面之鏡筒模組及標線片對面之鏡筒模組，係在外環部4仆之一方之端面上具有一個安裝面48。晶圓台側鏡筒模組與標線片台側鏡筒模組之間所配置之各鏡筒模組，係在外環部44b之兩端面具有安裝面48。詳而言之，外環部44b之上端及基礎環45之下端，係分別形成坦平之安裝面48。因此，將複數個鏡筒模組42堆積起來時 ’則外環部44b之安裝面48，係和上段鏡筒模組42之基 12 I ϋ n if in n al I ·--1 n 1· n n 一 ον I ϋ ϋ— ϋ I ϋ n «ϋ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（21Q x 297公爱） 517279 A7 _ B7____ 五、發明說明（) 礎環45之安裝面48相接觸。所以，將複數個鏡筒模組42 係在安定狀態下對光軸方向成堆積配置。又，堆積複數個鏡筒模組42時所產生之負荷重，在內環部44a並不產生作用。而且，在複數個鏡筒模組42之間。亦即係可在各鏡筒模組42之安裝面48之間，配置調整鏡筒模組42之間隔用之間隔調整構件。該間隔調整構件係具有與外環部44b之直徑之略同直徑之環上墊圏，或比安裝面48之徑方向長度較小直徑之墊圈所形成。複數個後者之墊圈係等間隔配置於外環部44b之安裝面48內。如此，使用墊圏之構成下，於堆積複數個鏡筒模組42之際，不會直接接觸各鏡筒模組 42之安裝面48並無直接接觸。第5圖爲鏡筒模組42之驅動機構放大圖，第6圖爲其截面圖。3個切口部49 (參考第2圖）爲在外環部44b之周壁（側壁）以等角度間隔而形成。如第3圖所示，3個致動器50係收容於3個切口部49內。各致動器50之長軸係沿著外環部44b之切線方向延伸。而且，致動器50係露出於外環部44b之邊緣。各致動器50最好是由具有高精密度、低發熱、高剛性、高淸淨度特性之壓電元件所構成。控制裝置51係施加依控制信號之控制電壓於致動器50, 並控制致動器50之伸縮。致動器50之伸縮方向，係與外環部44b之切線方向略爲平行。第13圖係表示致動器50與外環部44b結合之模式圖。在外環部44b之周圍壁面，各致動器50之第1端部係以保持螺栓52加以栓緊。保持螺栓52係與致動器50同軸。 13 ---------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 A7 B7 五、發明說明（、> ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在各致動器50之第2端部係設置結合具53。結合具53係保持在形成於外環部44b之作爲第1連桿機構之位移放大機構60 (後述）之第1連桿（link) 62a上。致動器50之第1端部與保持螺栓52端之間、致動器50之第2端部與結合具53之間，均存在著由圓錐溝55及球狀物56所形成之旋轉樞軸（Pivot)機構54。藉由旋轉樞軸機構54，則致動器50，保持螺栓52以及結合具53係可相對旋轉而結合。第9圖爲鏡筒模組42之鏡筒本體44之立體匮[、第1〇圖是鏡筒本體44之切口部49之放大立體圖。第u圖爲在致動器50之部份放大圖。如第10圖所示，在內環部44a 之上端面之對應於前述致動器5〇之位置，係形成3個臂部59，在外環部4仆，係設置著分別連結於各連結臂部 59之兩側邊緣的位移放大機構6〇，及作爲第2連桿^ 導引機構61。因爲，內環部4如係藉由3處之致動器5〇、位移放大機構6〇、導引機構61及連結臂部59，而與外環部4仆作連結。內環部44a係在其3處之致動器5〇 ^伸= 量各有差異時，對外環部44b呈現傾斜。泪肉、」項部44a係在3處之致動器5〇之伸縮量大約相等時，對 —, >項部44b略平行地移動。如前所述，可動透鏡38a係透過第i_ 支持器46而保持於內環部44a，故隨著該內環部44a >絞& <栘動，可動透鏡38即會向光軸方向移動及傾斜。

各位移放大機構60係放大致動器50 X 甲稲量（位移本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 A7 ______ 五、發明說明（h ) )，且將致動器50之位移方向轉換成可動透鏡38a之光軸方向。各位移放大機構60係包含由複數個狹縫63與複數個貫通孔64所形成之彈性鉸鏈連結機構62。茲針對彈性鉸鏈連結機構62加以說明。第14圖係彈性鉸鏈部65之放大圖。如第11圖所示，在各連結臂部59 之紙面右側之外環部44b，係藉由對光學元件之光軸交叉延伸之複數個貫通孔64，以及連接於複數貫通孔64之複數狹狹縫63之線切割加工等而形成。詳而言之，複數個貫通孔64係形成著朝向外環部44b之軸心延伸之狀態。又，複數個狹縫63是從外環部44b之外面向著其內面，並沿著貫通孔64而形成。彈性鉸鏈部65爲形成於相近的一對貫通孔64之間（第14圖）。於是，藉由複數個狹縫63及貫通孔64，區隔成彈性鉸鏈機構62之第1連桿62a及第2 連桿62b。第12圖爲鏡筒模組42之致動器50、位移放大機構60 及導引機構61之動作之模式性的表示。第1連桿62a系透過旋轉樞軸機構54 (連結點P2)而連結於致動器50之第 2端部。又’第1連桿62a係以第11圖中靠近致動器50 之第2端部之彈性鉸鏈部65a (支點P1)爲中心成可旋轉之狀態。第2連桿62b係透過下側之彈性鉸鏈部65b (連結點P3)而連結於第1連桿62a之下端的同時，亦連結於左端之鉸鏈結部65c (連結點P4)中之連結臂部59之右側邊緣。致動器5〇之第1端部之旋轉樞軸機構54係相當於支點P0。 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I am— n I I i n mmK— 1_1 n i_i 1 n ·ϋ ϋ n 一 ον I I 1 ϋ Βϋ ·ϋ ϋ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517279 A7 ___—_ B7 _ 五、發明說明（) · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 致動器50在其長邊軸之周邊作旋轉及延長之動作時，第1連桿62a係以支點P1爲中心，而旋轉於第12圖之順時鐘方向的同時，第2連桿62b亦向上移動。如此一來則連結臂部59朝上位移。換言之，藉由第1連桿62a及第2 連桿62b之動作，致動器5〇之位移加寬，且該位移之方向係改變成對致動器50之延長方向交叉之方向（朝上）。因此，保持於內環部44a之可動透鏡38a即朝光軸方向移動〇

各導引機構61係如第11圖所示，形成於各連結臂部 59之紙面左側。各導引機構61係導引對外環部44b之內環部44a的相對移動於既定方向，亦即與可動透鏡38a之光軸略爲平行之方向。各導引機構61係設置成和可動透鏡 38a之光學上的核心位置大致一致之狀態，以導引連結臂 59。光學上的核心位置係指可動透鏡38a作傾斜動作時，所產生影像位移爲零之光軸上之位置。又，各導引機構61 係由包含有和前述彈性鉸鏈機構62大致相同之複數狹縫 63以及複數貫通孔64之平行連結機構66所構成。詳細說明之，複數個貫通孔64係對光學系統（例如可動透鏡38a )之光軸成交叉方向。亦即朝外環部44b之軸線延伸而形成。又，複數個狹縫63係連接於複數個貫通孔64而形成。因此，複數個狹縫63係自外環部44b外面向其內面並沿著貫通孔64而形成。構成位移放大機構60及導引機構61 之複數貫通孔64及複數狹縫63，係在包含含有外環部44b 之環狀中心之中心軸（鏡筒模組42保持光學元件時之光軸本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 517279 A7 __________B7_ ------ --------- 五、發明說明（6 ) )之假想面上，自外環部44b之外面朝內面、或自內面朝外面而形成。彈性鉸鏈部65爲形成於相鄰近之一對貫通孔之間。因此，藉由複數狹縫63及複數貫通孔64而區隔成平行連桿機構66之一對槓桿66a及66b。槓桿66a、66b係其長邊方向爲可沿著可動透鏡38a之接線，亦即沿著外環部44b 周圍壁面而形成於外環部44b。如第11圖及第12圖所示，一對槓桿60a、60b，係以形成於槓桿66a、66b左端之彈性鉸鏈部65d、65e (支點 P5、P6)爲中心作可旋轉之連結。槓桿66a、66b係透過形成於槓桿66a、66b右端之彈性鉸鏈部65f、65g (連結點 P7、P8)，連結於連結臂部59之左側邊緣。隨著致動器 50之位移並透過位移放大機構60及連結臂部59，在內環部44a向光軸方向移動時，一對槓桿66a、66b以支點P5 、P6爲中心，向第12圖之反時鐘方向旋轉。據此，內環部44a之移動，在可動透鏡38a之徑方向及切線方向被限制，而只允許移動於光軸方向。如第5圖及第6圖所示，在連結臂部59之外面，係分別安裝彈簧座67。在對應於彈簧座67之基礎環45之外圍係安裝彈簧座68。在各彈簧座67、68之間，係掛裝一對作爲復原機構之拉伸彈簧69。所以，藉由拉伸彈簧69之力道，在前述致動器50之非作動狀態下，保持可動透鏡 38a之內環部44a則可回復到其可動範圍之原位置。第7圖爲表示鏡筒模組42之感測器72。第8圖爲沿 17 π裝------I--訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 A7 ____ B7_ 五、發明說明（A ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 著第7圖之8-8線之截面圖。如第2圖〜第4圖，第7圖及第8圖所示，在外環部44b之外側，鄰接於致動器50之中間位置，爲了量測相對於外環部44b之內環部44之位置，而切割外環部44b而形成開口部。在該開口部爲以等角度間隔設置作爲量測裝置之3個感測器72。各感測器72最好是非接觸式編碼器，例如爲光學式編碼器。各感測器72 係具有標尺74及檢測磁頭76。標尺74係保持於安裝在內環部44a上標尺台44c之標尺保持器73上。檢測磁頭76 係配置在形成於外環部44b周壁（側壁）之切口部。所以，檢測磁頭76可自切割開口讀取安裝於內環部44b之標尺之刻度。又，各標尺74及各檢測磁頭74係成露出於外環部44b周壁之切口部之狀態而配置。亦即，各標尺74及各檢測磁頭76係露出於外環部44b之外表面。接近標尺74 並保持於外環部44b上之磁頭保持器上。又，各標尺74及各檢測磁頭76係露出於外環部44b之外表面。致動器50爲非作動狀態，且內環部44a配置於原位置之狀態下，以檢測磁頭76自標尺74上之刻度74a，讀取移動量量測用之原點。又，致動器50爲在內環部44a向光軸方向移動之狀態下，由檢測磁頭76自標尺74上之刻度 74a，讀取內環部44a之移動量。檢測磁頭及標尺74構成光學式編輯器。更且，第1實施形態之保持器75係由陶瓷等隔熱材料所構成。因此，在感測器72量測時檢測磁頭76所產生之熱度，爲透過磁頭保持器75以抑制至外環部44b上之靜& 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 A7 ____- —_B7_______ 五、發明說明（A ) 透鏡38b或內環部44b上之可動透鏡38a。然而，如第1圖所示，凸緣部37a形成於鏡筒37之中間部。在該凸緣部37a設置有圓筒狀之護套79 (虛線所示 )。藉由護套79，將位於凸緣部37a更上方之鏡筒模組42 予以包圍。在護套79之周壁係形成自插通自控制裝置51 所延伸之電纜51a用之插通孔80。又，插通孔80係安裝著密封構件81。因此，位於凸緣部37a更上方之鏡筒37 係具有二重構造。自該下端部導入惰性氣體於鏡筒37之內部時，該惰性氣體即鏡筒37之內部。導入之惰性氣體係透過切口部49、複數個狹縫63之複數個貫通孔64而排氣。因此，自鏡筒37之內部透過狹縫63及貫通孔64而將惰性氣體排出，及能夠將致動器50、導引機構61及平行滑環機構66之位移所產生雜質（吸收曝光用光之吸光物質等）而附著於光學透鏡之情形加以抑制。惰性氣體可使用氮氣、氦氣等稀有氣體。依以下情形，可動透鏡38a可經由光學元件保持裝置 43向光軸方向移動。首先，致動器50經施加電壓，以第11圖左側之旋轉樞軸機構54作爲軸心而旋轉，伸長位移量dL。接下來，彈性鉸接連桿機構62之第1連桿62a以之點P1爲中心依順時鐘方向旋轉。於是，連結第2連桿62b與第1連桿 62a下端連結點P3，即向左方進行位移量dx之位移，並向上方進行位移量dy之位移。另一方面，連結臂部59，係藉由導引機構61維持只 19 度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^ --------------------訂---------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517279 A7 -—-------— _—B7 ___ 五、發明說明（) 能向光軸方向移動。因此，藉由連結點P3之位移，則第2 連桿62b向上方移動，而且連結臂59亦以位移量dY向上方移動。據此，致動器50之位移，係經由導引機構61及彈性鉸接連桿機構62之共同作動，而將連結臂部59移動至上方。彈性鉸接連桿機構62之第1連桿62a及第2連桿62b 係將致動器50之位移方向轉換成光軸方向，並放大致動器 50之位移尺寸2等級，而傳達至連結臂部59。因此。由致動器50之少量位移，則可動透鏡38a即以較大之位移量向光軸方向移動。亦即，致動器50在非作動狀態，且第1連桿62a爲配置於原位置之狀態下，令支點P1與連結點P2間之垂直方向（光軸方向）之距離以a表示、支點P1與連結點P3之間垂直方向之距離以b表示、支點P1與連結點P3之間之水平方向（與光軸方向直接交叉之方向）之距離以c表示，則連結點P3之位移量dx、dy，可以下列（1)及（2) 式表示之。 dx=(b/a) X dL ... ( 1 ) dy = (c /a) XdL ...(2) 前述第2連桿62b配置於原位置之狀態，且令相對於連接連結點P3與連結點P4之水平線之角度，以α表示時，則連結點Ρ4亦即連結臂部59之位移量Dy，可以下列（ 3)式表示。 DY = ( 1/tana ) Xdx + dy ... ( 3 ) 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） ----τ---：----#裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ϋ i·— I ΜΗ· ΜΜ Μ··· ΜΜ 冊 * 517279 A7 ____B7____ 五、發明說明（ή ) 由（1) (2) (3)式，則前述連結臂部59之位移量 dy，可改寫成下列（4)式。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) dy = { ( 1/tana ) x ( b/a) +(c/a) }XdL."(4) 第（4)式之中，參數a〜c，α可比較自由的設定。因此，由於參數a〜c，a之任意設定，則相對位移量dL之位移量dY之放大率可以設定成所期待之値。光學元件保持裝置43及具備有光學元件保持裝置43之鏡筒37之設計自由度也提高了。如根據第1實施形態，則可以得到以下之優點。 (A) 光學元件保持裝置43，係具有連結於可動透鏡 38a之周圍而固定可動透鏡38a之內環部44a，以及依據致動器50之位移而能保持內環部44a於相對移動之外環部 44b。外環部44b係與內環部44a —體連結，並配置於內環部44a之外側。所以，內環部44a及外環部44b係以致動器50之位移爲基準而大致是沿著可動透鏡38a之光軸作相對移動。因此，在內環部44a上，將外環部44b堆積於其他外環部時所產生之負荷並不起作用，而能將複數個鏡筒模組 42往可動透鏡38a之光軸方向堆積。據此，即使是位於鏡筒37中間部附近之透鏡38，亦能藉由致動器50向光軸方向作高精度之驅動。又，外環部44b係較內環部44a，偏離徑方向而配置，故鏡筒37之光軸方向之尺寸是能比較精簡。 (B) 依據致動器50之位移而移動之可動透鏡38a係 21 I紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱) ~ 517279 A7 ____B7_____ 五、發明說明（/ ) 保持於內環部44a的同時，具恆常保持於靜止狀態之靜止透鏡38b亦保持於內環部44b。而且，可動透鏡38a係與靜止透鏡38b大致是重疊地配置。因此，保持靜止透鏡 38b所用之鏡筒模組並不需要另外設置。又，在鏡筒模組 42內，因爲可動透鏡38a與靜止透鏡38b是重疊地保持，故能提供精簡之鏡筒37。 (C) 光學元件保持裝置43係具備有量測內環部44a 與外環部44b之相對移動量用之感側器72。因此，能正確測定出向可動透鏡38a光軸方向之移動量。又，感測器72 之檢測磁頭76爲透過隔熱構件所形成之磁頭保持器75而安裝於外環部44b。因此，在感測器72計測時其檢測磁頭 76所產生的熱，能被抑制傳達至鏡筒模組42內之透鏡38 。此結果，可抑制透鏡38之精密度之降低。 (D) 光學元件保持裝置43中，其感測器72爲由具有標尺74及檢測磁頭76之非接觸式編輯器所構成。因此，對致動器50之位移爲依據之可動透鏡38a之移動量，能避免受到漂移（drift)之影響且能作高精密的量測。 (E) 標尺74及檢測磁頭76係設置成露出於外環部 44b之外表面。因此，標尺74及檢測磁頭76之交換及調整等維修工作即變得容易。 (F) 感測器72係具有檢測量測內環部44a與外環部 44b相對移動量用之原點之原點檢測機能。因此，可動透鏡38a之移動量係可依據檢測的原點而量測可動透鏡38a 之絕對位置，藉此而正確地進行量測。 22 ----T---.-----裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 A7 __ —_B7____ 五、發明說明（7/\ ) (G) 主致動器5〇爲以等角度間隔設置3個於外環部 44b之外側部。因此，藉由3個致動器50，可將可動透鏡 38a向光軸方向作高精度之驅動，同時亦能作傾斜驅動。 (H) 於外環部44b外圍，2個致動器50之中間位置上配置感測器72。因此，3個致動器50及3個感測器72 爲精簡地配置於外環部44b。因此，鏡筒37徑方向之尺寸亦精簡。又，因致動器50與感測器72並非是在徑方向，而是交互地配置於外環部44b之圓周方向，故該維修工作易於進行。 (I) 致動器50之長邊方向係沿著外環部44b之切線方向而配置。因此，致動器50的配置係不會太突出於外環部44b之外周面。又，致動器50之橫邊方向係沿著可動透鏡38a之光軸方向而配置，故對鏡筒模組42之光軸方向之大型化是被限制於最小限度。據此，而能提供精簡的鏡筒 37 〇 (J) 致動器50之第1及第2端部，爲相對於外環部 44b透過旋轉樞軸機構54而結合。藉由旋轉樞軸機構54，致動器50之驅動力係無失真地傳達，可動透鏡38a也能高精度地作驅動。 (K) 在外環部44b之周圍形成3個切口部49、致動器50收容於該切口部49之內。因此，致動器50係不突出於外環部44b之外周，故能提供精簡之鏡筒37。又，切口部49係在外環部44b之外表面作開口，故致動器50之交換及調整等之維修工作易於進行。 23 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 A7 ____B7___ 五、發明說明（〆） (L) 致動器50係由壓電元件所構成。因此，可動透鏡38a係藉由具有高精密度、低發熱、高剛性及高淸淨度之優良特性之致動器50來驅動。 (M) 內環部44a係透過致動器50及放大該致動器 50之位移之位移放大機構60、及導引內環部44a之移動於既定方向之導引機構61而連結於外環部44b。位移放大機構60係將致動器50之微小位移放大爲較大位移，並使內環部44a大幅移動。又，導引機構61係將內環部44a之移動，更正確地對概定之方向作變更。故可動透鏡38a能高精度地驅動。 (N) 位移放大機構60爲具有轉換致動器50之位移方向至可動透鏡38a之移動方向而傳達之轉換機能。因此，即使主致動器50之位移方向與可動透鏡38a之移動方向相異時，亦能藉由位移放大機構60，放大致動器50之位移的同時，亦能轉換位移之方向並加以傳達。故光學元件保持裝置43之構成即可簡略化。 (〇)位移放大機構60爲由複數狹縫63與複數貫通孔64所形成之彈性鉸接連桿機構62所構成。因此，將位移放大機構60以內環部44a及外環部44b成一體之構件藉由線切割加工等，即可輕易形成。因此，位移放大機構60 之構造簡單，且可減少光學元件保持裝置43之零件數量。 (P)導引機構61爲由複數狹縫63與複數貫通孔64 所形成之平行連接機構66所構成。平行連接機構66之槓桿66a、66b係沿著可動透鏡38a之切線而配置。因此，將 24 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

517279 A7 _____Β7____ 五、發明說明（y、） --------_裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 導引機構61以內環部44a及外環部44b成一體之構件，藉由線切割加工等，即可輕易形成。因此’導引機構61之構造簡單，且可減少光學元件保持裝置43之零件數量。又，檀桿66a、66b之長邊方向爲與可動透鏡38a之切線方向一致。因此，即使槓桿66a、66b因旋轉而產生些微的餘弦誤差，該餘弦誤差亦不會誘發向可動透鏡38a之徑方向之橫向位移，亦不會使可動透鏡38a之上側透鏡支持器46歪斜。因此，能更正確地限定可動透鏡38a之徑方向位移，並使可動透鏡38a沿著光軸方向作更正確地移動。而且，導引機構61，其彈性鉸鏈部65在扭轉方向及壓縮方向有彈性變形的可能。因此，除可利用該彈性變形而將內環部44a高精度地導引至光軸方向，亦只以必要量而易於移動於傾斜方向。 (Q) 在外環部44b之上端面與基礎環45之下端面，形成平坦安裝面48。故堆積複數個鏡筒模組42時，上側之鏡筒模組42之基礎環45會接觸到下側之鏡筒模組42之外環部4扑。換言之，複數個鏡筒模組42之負荷重係作用於安裝面48(外環部44b及基礎環45)，而對內環部44a 則無作用。因此'複數個鏡筒模組42可以穩定地向光軸方向堆積。 (R) 導引機構爲與致動器50之位移爲基準而驅動之可動透鏡38a之光學性的核心位置是大致一致地配置。因此，可動透鏡38a之傾斜動作時，不會產生向可動透鏡 38a之徑方向之位移，而能正確地使可動透鏡38a向光軸 25

517279 A7 _ 一一一 _B7___ 五、發明說明（神）方向移動。 (S)拉伸彈簧69在致動器50之非作動狀態時，使內環部44a恢復到可動範圍之境界位置。因此，內環部44a 之可動範圍係設置漁船動器50之非作動狀態下之中立點兩側。因此，內環部44a係能以較大之範圍作動，且可動透鏡38a之移動變得易於調整。 (第2實施形態）以下針對依本發明之第2實施形態之光學元件保持裝置43，其與第Γ實施形態之不同點爲中心加以說明。如第15圖〜第16圖所示，光學元件保持裝置43之位移放大機構60，係包含有由複數狹縫63與複數貫通孔64 所形成之彈性鉸接連桿機構62。彈性鉸接連桿機構62係具有第1連桿62a及彈性片62c。因此，第1連桿62a之左端部係透過彈性片62c而連結於連結臂部59。例如，第16圖所示，隨著電壓的施加，致動器50以位移量dL位移時，則第1連桿62a以支點P1爲中心順時鐘向旋轉，且連結臂部59爲經由彈性片62c向上方移動。結果，連結臂部59爲經由導引機構61 (平行連接機構66 )導引至光軸方向，向上方移動位移量dY。此時，第1連桿62a與彈性片62c之連結部係稍爲朝左方位移，但是，該左方位移係可經由彈性片62c之彈性變形而被吸收。因此，致動器50之微少位移，爲轉換成對可定透鏡 38a之光軸方向之大的位移。此處，第丨連桿62a配置於原點位置之狀態下，令支點P1與連結點P2間之垂直方向 26 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公愛） -----^----------------訂---------線. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517279 A7 __ _ B7___ 五、發明說明（7< ) 之距離以a表示，支點P1與連結點P3間之水平方向之距離以c表示，則前述連結臂部59之位移量dY ’係可以第 (5 )式表示之。 dY = ( c/a) xdL …（5) 第（5)式之中，將各參數a與c作適當的設定時’即能以任意之放大率移動可動透鏡38a。根據第2實施形態，可獲得與第1實施形態大致相同之功效。 (第3實施形態）以下針對依本發明之第3實施形態之光學元件保持裝置43，其與第1實施形態之不同點爲中心加以說明。如第17圖及第18圖所示’第3實施形態之光學元件保持裝置43係具有由複數狹縫63與複數貫通孔64所形成之彈性鉸鏈機構62所構成之位移放大。機構60。彈性鉸鏈機構62係具有第1連桿62a與第2連桿62b。第1連桿 62a係連結於彈性鉸鏈部65a (支點P1)外環部44b之周圍，並連結於位在第2連桿62b下端之連結點P3之第2連桿62b。而且，第2連桿62b係以位在致動器50第2端部上側連結點P2而連結於致動器50，同時亦以位在第2連桿62b左端之連結點P4而連結於連結臂部59。例如，第18圖所示，致動器50隨著電壓的施加而只作位移量dL位移時，則第2連桿62b，係將上側連結點 P2往上方拉引。又，下側連結點P3係藉由第1連桿62a 而僅導引至垂直方向（光軸方向）。而且，左側連結點P4 係與連結點臂部59同時藉由平行連接機構66所構成之導 27 -------I----* I--丨丨丨—訂---------. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 A7 __B7___ 五、發明說明（> ) 引機構61導引至垂直方向。因此，第2連桿62B實質上係以連接支點P1與連結點P3之延長線上，與自連結點P4 向水平方向延伸之線之交點Pi作爲瞬間旋轉中心’而作順時鐘旋轉。據此，連結臂部59向上方作位移量dY之移動〇所以，致動器50之些微位移，轉換成向可動透鏡38a 之光軸方向之大的位移。此處，第2連桿62b係配置於原點位置之狀態下，將瞬間旋轉中心Pi與連結點P2間垂直方向距離以e表示、瞬間旋轉中心Pi與連結點P4間水平方向距離以f表示、則前述連結臂部59之位移量dY，如第（6)式所示。 dY = ( f/a) XdL ··· (6) 第（6)式之中，將各參數e與f作適當地設定時，即能以任意之放大率移動可動透鏡38a。因此，根據第3實施形態，更能獲得以下之利點。位移放大機構60係由具有第1連桿62a與第2連桿 62b之彈性鉸接連桿機構62所構成。所以，第2連桿62b 係可設定較實際支點P1爲遠之架空的瞬間旋轉中心Pi。隨著致動器50之位移。第2連桿62b即在瞬間旋轉中心 Pi之周圍旋轉。因此，可將相對於致動器50位移量之可動透鏡38a之移動量，加大設定其放大率。 (第4實施形態）以下針對依本發明之第4實施形態之光學元件保持裝置43，其與第1實施形態之不同點爲中心加以說明。 28 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) """ ----J---,----_裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線. 517279 A7 _^__ 五、發明說明（/)) ‘ 如第19圖所示，配置於致動器50之第2端部之旋轉樞軸機構54與第1實施形態不同。旋轉樞軸機構54係由大致是與外環部44b相連接之經由線切割加工等所形成之複數（第4實施形態時爲2個）狹縫63，以及形成於各狹縫63之一端之貫通孔64所構成。彈性鉸鏈部65形成於2 個貫通孔64之間。據此，第4.實施形態，除了加上第1實施形態之利點外，另可取得以下之利點。配置於致動器50第2端部之旋轉樞軸機構54，係由複數個狹縫63，以及以既定方向間隔形成於其對向端之複數貫通孔64所構成。因此，致動器50之動作時，其旋轉樞軸機構54之摩擦抵抗會降低。因此，致動器50之驅動力不會傾斜而且會順暢地傳達。 (第5實施形態）其次針對依本發明之第5實施形態之光學元件保持裝置43，其與第1實施形態之不同點爲中心加以說明。如第20圖所示，第5實施形態之導引機構61與第1 實施形態不同。導引機構61係具有形成於複數個狹縫63 之複數貫通孔64之間之1支連桿機構85。連桿機構85之槓桿85a係沿著可動透鏡38a之切線而配置。隨著致動器50之位移，透過位移放大機構60而移動連結臂部59，而且連桿機構85之槓桿85a爲沿著槓桿85a 之外面旋轉。如此一來，連結臂部59係向光軸方向移動。因此，根據第5實施形態，更可以獲得以下之利點。 29 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） . "7 — — 丨， I--· —--I---訂--------I . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517279 A7 ________B7 _ 五、發明說明（y?) 導引機構係.由包含有沿著可動透鏡38a之切線而配置之槓桿85a之連桿機構85所構成。所以導引機構61之構造簡單，而且，光學元件保持裝置43之零件數量降低。又，連桿機構85係對於扭轉具有比較高之柔軟性，所以，可動透鏡38a之傾斜動作，其可動範圍將擴大。第1〜第5實施形態，如作以下之變更亦可。 •取代改變致動器50之位移方向及大小之位移放大機構60，另設置改變致動器50之位移方向之轉換機構，以及變更致動器50之位移大小之位移放大機構亦可。另外，作爲驅動機構，雖對於包含將致動器5〇之位移量傳達於內環部之第1連桿機構，以及將內環部與外環部之相對移動導引至光軸方向之第2連桿機構之構成加以說明，但使第 1連桿機構具有第2連桿機構之機能，而省略第2連桿機構亦可。又，使第2連桿機構具有第1連桿機構之機能，而省略第1連桿機構亦可。 •取代由壓電元件所形成之致動器50，而使用電磁致動器及流體壓致動器亦可。又，各實施形態之中，雖透過位移放大機構60而將主致動器50之位移放大並傳達至內環部44a，但在對內環部44a之光軸方向之移動量微少之情形下，亦可省略位移放大機構60。 •省略內環部44a與外環部44b間之拉伸彈簧69亦可。此時可使用內藏有復原彈簧之壓電元件（致動器50)。在致動器50之非作動狀時，藉由復原彈簧，內環部44a即恢復至可動範圍之一端側。 30 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 517279 A7 B7 五、發明說明（叫） •光學元件如圖示之透鏡38以外，可使用平行平板、相位差板等其他之光學元件。而且可使用使曝光用光偏向之偏向構件、即被有反射曝光用光之反射面之反射光學構件。各實施形態中，雖在複數個鏡筒模組42之安裝面48 間配置間隔調整構件，但省略間隔調整構件，使各鏡筒模組42之安裝面48互相直接接觸亦可。 •光學元件保持裝置43，並不限定於曝光裝置31之投影光學系統35之橫向設置型透鏡38的一種保持構成，曝光裝置31之照明光學系統33之各種光學元件之保持裝置，或縱向設置型之光學元件之保持裝置亦可具體化。尙且，其他之光學機械，例如顯微鏡、干涉計等光學系統之光學元件保持裝置亦可以具體化。 •本發明之曝光裝置並不限定爲半導體元件製造用之曝光裝置31，而且並不自限定爲縮小型之曝光裝置。亦即，該曝光裝置係包含液晶顯示元件、攝影元件、薄膜磁頭等的曝光裝置，此外，亦包含等倍曝光型之曝光裝置、步進·重覆方式之整批曝光型曝光裝置、步進·掃描方式之掃描曝光型曝光裝置。曝光裝置不使用投影光學系統，而採用使光與基板密接並將光罩之圖案予以曝光之循跡曝光裝置亦可。又，投影光學系統不限定爲全折射型，亦可爲反射折射型。構成照明光學系統，投影光學系統之複數個透鏡或反射光學元件之至少一部份，爲透過本發明之光學構件保持裝置而保持。照明光學系統及投影光學系統係裝入曝光裝 31 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------------訂---------線 J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517279 A7 ____Β7 _ 五、發明說明（p ) 置本體。由多數機械零件組成之晶圓台（掃描型之曝光裝置時’亦包含標線片台）安裝於曝光裝置本體，且曝光裝置之配線連接於光學構件保持裝置。供應氣體於曝光用光之光程內之氣體供應配管則連接於光學構件保持裝置。然後，再藉由綜合調整（電氣性調整、動作確認等）而製造實施形態之曝光裝置。又，光學構件保持裝置之各個零件，可藉由超音波洗淨等，而將加工油及金屬物質等之雜質去除之後再重組。然而，曝光裝置之製造最好是在溫度、溼度及氣壓被控制，且具有調整淸淨度之無塵室內進行。各實施形態使用之硝材，茲舉例說明了螢石、石英等，但在使用氟化鋰、氟化鎂、氟化緦、鋰-鈣-鋁-氟化物、及鋰-緦-鋁-氟化物等結晶，或由锆-鋇-鑭-鋁所構成之氟化玻璃、或摻氟之石英玻璃、摻氟及氫之石英玻璃、含有 0H基之石英玻璃、含有氟加0H基之石英玻璃等改良石英時，亦可適用各實施形態之光學元件保持裝置。其次，針對使用上述曝光裝置之裝置製造方法加以說明。亦即，曝光裝置係使用於微影步驟。第21圖係1C及LSI半導體晶片，液晶面板、CCD、薄膜磁頭、微機械等各種元件製造步驟之流程圖。步驟 S101之中，相對應於裝置（微裝置）之機能及性能而設計該裝置用之電路圖案。例如，設計半導體元件之電路。其次，步驟S102之中，製造具有已設計回路圖案之光罩（標線片）。步驟S103之中，則使用矽等裝置材料製造晶圓。其次在步驟S104之中，使用步驟S101〜si〇3之光罩及 32 ·!· ·裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1111111. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 A7 ____ B7 -Μ·" 1 1 丨·_ι —— - - ---- 五、發明說明（》丨）晶圓，例如，以微影技術（後述）處理該晶圓。依此則已設計之電路在晶圓上形成。接著於步驟S105之中，使用晶圓而組裝元件。步驟S105有必要得必須包含切割（dicing )步驟、打線（bonding)步驟及封裝步驟（晶片裝）等步驟。步驟S106之中，檢查步驟S105所製作之元件。該項檢查包含有元件之動作確認測試及耐久性確認。檢查通過之裝置即可出貨。第22圖係第21圖之步驟S104之詳細流程圖。步驟Sill〜S114之各項均爲晶圓處理（步驟S104)之前置處理步驟，適當之步驟作選擇性地實行。步驟S111之中，將晶圓之表面予以氧化。步驟S112 之中，於晶圓表面形成絕緣膜。絕緣膜較佳係藉由CVD法而形成。步驟S113之中，藉由蒸鍍處理而於晶圓上形成電極。步驟SII4之中，植入離子於晶圓。接著前處理步驟之後，實施以下之後處理步驟° 步驟S115之中，在晶圓塗覆形成光阻用之感光劑。步驟S116之中，使用上述之曝光裝置（微影系統）’將光罩之電路圖案曝光並轉印於晶圓。於該項轉印之動作時’可藉由上述之廣角元件保持裝置，以修正因大氣壓變化及照射熱所發生之像差及失真情形。然後’邊作修正動作邊將轉印之晶圓於步驟S117之中顯像。步驟S118之中，將除殘存光阻之外，將露出之一部分露出構件’藉由飩刻法去除。然後在步驟S119之中，淸除用完之光阻。 33 -----^----------------訂·-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 A7 ___B7__ 五、發明說明（P ) 經由反覆進行前處理步驟及後處理步驟，而於晶圓上形成多重之電路圖案。本裝置製造方法之步驟S116 (曝光步驟）之中，係使用本發明之曝光裝置。本發明之曝光裝置係藉由使用真空紫外域之曝光用光，而提高曝光之解析度，且曝光量也以高精度加以控制。因此，根據本元件之製造方法，可生產製造良率優異之最小線寬爲O.l/^πι程度之高積體化之元件〇 [符號說明] -------訂---------· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 31 、 100 、 200 曝光裝置 32 光源 33 照明光學系統 34 標線片台 35 投影光學系統 36 晶圓台 37、91 鏡筒 37a 凸緣部 38a 可動透鏡 42 鏡筒模組 43、93 光學元件保持裝置 92 光學元件 92a、92b 透鏡 W 晶圓 44 、 91a 鏡筒本體 34 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） 517279 A7 B7 五、發明說明（0 ) 91b 、 91c 94 98 44a 44b 44c 45 46 47 48 49 50、95 51 52 53 54 55 56 59 60 61 62a 62b 63 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）副鏡筒板彈簧螺栓內環部外環部標尺台基礎環第1透鏡支持器第2透鏡支持器安裝面切口部致動器控制裝置保持螺栓糸吉合具旋轉樞軸機構圓錐溝球狀物連結臂位移放大機構導引機構第1連桿第2連桿狹縫 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

517279 A7 B7__ 五、發明說明（V4) 64 貫通孔 65a、65b、65c、65d、65e、彈性較鍵部 65f、 65g PI 支點 P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8 連結點 66 平行連桿機構 66a、66b 槓桿 67、68 彈簧承座 69 拉伸彈簧 72 感測器 74 標尺 74a 刻度 75 磁頭保持器 79 護套

80 插通孑L 97 支持構件 R 標線片 EL 曝光用光 T.--------訂---------線. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims

517279 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種光學元件保持裝置，其特徵係具備：第1保持部，保持第1光學元件之周邊部； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 連結部，連結於前述第1保持部；及驅動機構，設於前述連結部，並藉由使前述第1保持部與前述連結部相對移動，而使前述第1光學元件移動。 2. 如申請專利範圍第1項之光學元件保持裝置，其更具有：第2保持部，設於前述連結部，而保持第2光學元件〇 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之光學元件保持裝置，其更具有：量測裝置，量測前述第1光學元件之移動量；及隔熱構件，配置於前述第1光學元件及第2光學元件中之至少一方與前述量測裝置之間。 4. 如申請專利範圍第3項之光學元件保持裝置，其中，前述量測裝置係將相對於前述連結部之前述第1保持部之變化量加以量測，並以該量測結果爲基準而取得前述第 1光學元件之移動量。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5. 如申請專利範圍第4項之光學元件保持裝置，其中，前述量測裝置係包含光學式編碼器，該光學式編碼器具有：安裝於前述第1保持部之被測定部、以及安裝於前述連結部之測定磁頭。 6. 如申請專利範圍第1項之光學元件保持裝置，其中，前述連結部係具有外面，前述驅動機構係以等角度間隔 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ’配置於前述連結部外面之至少3個之中之一個。 7·如申請專利範圍第6項之光學元件保持裝置，其中 ’前述量測裝置係以等角度間隔而配置於前述連結部外面之至少3個之中之一個，各量測裝置係配置於前述驅動機構與鄰接於該驅動機構之驅動機構之中間。 8·如申請專利範圍第1項或第2項之光學元件保持裝置’其中，前述連結部係具有外周面，且形成圓環狀，前述驅動機構係具有致動器，該致動器係相對於前述連結部而配置成該致動器之位移方向爲沿著前述連結部外周面切線方向。 9·如申請專利範圍第8項之光學元件保持裝置，其更具有旋轉樞軸機構，配置於前述致動器與前述連結部之間〇 W·如申請專利範圍第9項之光學元件保持裝置，其中 ’即述旋轉樞軸機構係包含有切口彈簧，在對前述光學元件光軸交叉之方向上，切割前述連結部所形成。 11·如申請專利範圍第9項之光學元件保持裝置，其中 ’前述連結部係具有切割前述連結部而形成之開口部，前述致動器係收容於前述開口部。 12·如申請專利範圍第11項之光學元件保持裝置，其中，前述致動器係包含有壓電元件。 13·如申請專利範圍第1項或第2項之光學元件保持裝置，其中，前述驅動機構係包含有：致動器、傳達前述致動器之位移量至第1保持部之第1連桿機構、及將前述第 2 -----「丨丨：-----t (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 517279 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1保持部與前述連結部之相對移動導引至既定方向之第2 連桿機構；前述第1保持部係透過前述第1連桿機構及前述第2連桿機構而連結於前述連結部。 14·如申請專利範圍第13項之光學元件保持裝置，其中，前述第1連桿機構係在前述致動器之位移方向與前述光學元件之移動方向相異時，將前述致動器之位移方向轉換成與前述光學元件之移動方向相一致。 15. 如申請專利範圍第13項之光學元件保持裝置，其中，前述第1連桿機構係包含位移放大機構，用以放大前述致動器之位移量。 16. 如申請專利範圍第15項之光學元件保持裝置，其中，前述第1連桿機構係包含有切口彈簧，在延伸於對前述光學元件之光軸交叉之方向上，切割前述連結部所形成〇 17·如申請專利範圍第16項之光學元件保持裝置’其中，前述切口彈簧係包含對前述光學元件之光軸作交叉延伸之複數貫通孔、與連接於前述複數貫通孔而形成之複數狹縫所區隔成之彈性鉸接連桿機構。 I8·如申請專利範圍第13項之光學元件保持裝置’其中，前述第2連桿機構係與前述第1連桿機構共同作動’ 而在前述致動器之位移透過前述第1連桿機構而傳達於前述第1保持部時，將前述第1保持部導引至既定方向。 19·如申請專利範圍第18項之光學元件保持裝置’其中，則述第2連桿機構係包含對前述光學兀件之光軸作乂 3 __ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規袼（210 X 297公釐） -n i·— 11 -1_· 11 1·· ϋ 11 ϋ-1 ·ϋ ϋ n n n n ·ϋ J ，· n ·ϋ ·ϋ ·ϋ ·ϋ ϋ i>— I #^7.^ · -ν一口矣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517279 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍叉延伸之複數貫通孔、與連接於前述複數貫通孔而形成之複數狹縫所區隔成之平行連桿機構，且前述平行連桿機構係沿著前述光學元件之切線而配置° 20. 如申請專利範圍第1項或第2項之光學元件保持裝置，其中，前述連結部係在其上端及下端之至少一端具有與前述光軸交叉之安裝面，且當沿著前述光軸堆積配置複數個光學元件保持裝置時，鄰接之光學元件保持裝置之安裝面係互相對向。 21. 如申請專利範圍第13項之光學元件保持裝置’其中，前述第2連桿機構係導引前述第1保持部’使其和光學元件之光學樞鈕位置大致一致。 22. 如申請專利範圍第1項或第2項之光學元件保持裝置，其係具有復原機構，連接於前述第1保持部，且將前述第1保持部恢復到該原點位置。 23. 如申請專利範圍第1項之光學元件保持裝置，其中，前述第1保持部係具有將前述第1光學兀件周緣部保持之內環部；前述連結部係具有相對於另一外環部之安裝部所設之外環部；前述驅動機構係連結前述內環部與前述外環部，並具有設於前述外環部之致動器。 24. 如申請專利範圍第23項之光學元件保持裝置，其中，前述致動器係配置於形成於前述外環部側壁之切口部內。 25·如申請專利範圍第23項或第24項之光學元件保持裝置，其中’則述驅動機構係具有形成於前述外環部側壁 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -----——：-----餐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 517279 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之第1連桿機構及第2連桿機構，前述第1連桿機構係連結於前述內環部並傳達前述致動器之位移至前述內環部，前述第2連桿機構係連結於前述內環部並與前述第1連桿機構共同作動，且於前述致動器之位移量傳達至前述內環部時，導引前述內環部至既定方向。 26·如申請專利範圍第23項或第24項之光學元件保持裝置’其中，前述安裝部係設於前述外環部之一端或他端之至少一端。 27. 如申請專利範圍第23項或第24項之光學元件保持裝置，係具有量測裝置，量測前述內環部與前述外環部之相對移動，且前述量測裝置係具有：被測定部，設於前述內環部；及量測磁頭，設於形成於前述外環部側壁之切口部，並透過該切口部之開口而量測前述被測定部之位移量〇 28. —種鏡筒，係用來收容複數個光學元件，該鏡筒備有光學元件保持裝置，用以保持前述複數個光學元件中之至少一個，該光學元件保持裝置係包含有：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製保持部，卡合於至少一個光學元件之周緣部，並保持該光學元件；連結部，連結於前述保持部；及驅動機構，設於前述連結部，並藉由使前述保持部與前述連結部作相對移動而移動前述光學元件。 29. —種曝光裝置，係藉由曝光用光，將形成於光罩上之圖案像，透過投影光學系統轉印於基板上，其具有鏡筒 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 517279 C8 _ D8 六、申請專利範圍模組，該鏡筒模組係具備：光學元件，配置於前述曝光用光之光程上；保持部，卡合於前述光學元件之周緣部，並保持前述光學元件；連結部，連接於前述保持部；及驅動機構，設於前述連結部，藉由使前述保持部與前述連結部作相對移動而移動前述光學元件；前述投影光學系統係包含有至少一個前述鏡筒模組。 30·—種半導體元件之製造方法，係使用曝光裝置將光罩上所形成之電路圖案像透過投影光學系統轉印於基板上者，其包含：塗覆感光劑於既定工件之步驟；使用前述曝光裝置將前述電路圖案曝光於前述工件之曝光步驟，前述曝光裝置係具有至少一個鏡筒模組，該鏡筒模組具有：配置於曝光用光之光路上之光學元件、保持前述光學元件之周緣部之保持部、連結於前述保持部之連結部、以及具有設於前述連結部，並藉由使前述保持部與前述連結部作相對移動，而移動前述光學元件之驅動機構，該曝光步驟係包含移動前述光學元件，而調整前述投影光學系統之成像特性之步驟；將前述被曝光後之工件予以顯像之步驟；藉由顯像步驟，使對應於前述電路圖案之光阻形成於前述工件上之步驟；除前述光阻之外，將露出部份進行蝕刻之步驟；及 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公t ) #· ------------------;-------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 517279 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍去除已用完之光阻之步驟。 31·如申請專利範圍第30項之半導體元件之製造方法，其中，前述曝光步驟中，係將真空紫外域之曝光用光曝光於前述工件上。 32. —種光學元件保持裝置，係具有：用以收容光學元件之環本體，該環本體係包含有：卡合於前述光學元件之周緣部，並保持前述光學元件之內環部，和一體形成於前述內環部之外環部；及驅動機構，設於前述環本體並使前述保持部移動，前述驅動機構係具有：致動器，安裝於前述環本體，且沿既定方向進行位移位移放大機構，形成於前述外環部，並放大前述致動器之位移量；及導引機構，·形成於前述外環部，且連接於前述位移放大機構及前述內環部，並轉換前述致動器之位移方向成爲前述光學元件之光軸方向，而傳達於前述內環部。 33·如申請專利範圍第32項之光學元件保持裝置，其中，前述位移放大機構係包含：在含有前述光軸之假想面上，藉由自前述外環部之外面向內面延伸之複數貫通孔及複數狹縫，而區隔成之彈性鉸接連桿機構。 34·如申請專利範圍第32項之光學元件保持裝置，其中，前述導引機構係包含：在含有前述光軸之假想面上，藉由自前述外環部之外面向內面延伸之複數貫通孔及複數 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .f 訂---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 517279 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製六、申請專利範圍狹縫，而區隔成之平行連桿機構 $ ----·—^-------------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）