TWI536044B - 光學裝置、投影光學系統、曝光裝置以及製造物品的方法 - Google Patents

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TWI536044B TW103131920A TW103131920A TWI536044B TW I536044 B TWI536044 B TW I536044B TW 103131920 A TW103131920 A TW 103131920A TW 103131920 A TW103131920 A TW 103131920A TW I536044 B TWI536044 B TW I536044B
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Description

光學裝置、投影光學系統、曝光裝置以及製造物品的方法
本發明關於一種用於使鏡的反射面變形的光學裝置、使用該光學裝置的投影光學系統、曝光裝置以及製造物品的方法。
由於天文望遠鏡以及被使用來製造半導體設備等的曝光裝置需要提高解析度，有必要精確地校正這些裝置中所使用的光學系統的光學像差(optical aberration)。為了實現此目的，提出了用於藉由使被包含在光學系統中之鏡的反射面變形來校正光學系統的光學像差之光學裝置(見專利文獻1和2)。專利文獻1和2中描述的各光學裝置具有各自用於對鏡的背面(與反射面相背對的面)施加力的多個致動器，並且能夠藉由控制各致動器的驅動以使鏡的反射面變形，來校正光學系統的光學像差。
當光學裝置使鏡的反射面變形時，若鏡發生振動，則可能難以精確地校正光學系統的光學像差。因此，光學裝置需要去支持鏡，以使鏡的固有頻率(eigen frequency)變高。然而，在專利文獻1和2中所描述的光學裝置中，具有低剛性的致動器被使用來作為用於對鏡的背面施加力的各致動器，且鏡能夠在其周圍部分藉由支持構件而被支持。因此，在專利文獻1和2中所描述的光學裝置中，難以去支持鏡，以使得鏡的固有頻率變高。
[專利文獻1]日本特開第2005-4146號公報
[專利文獻2]日本特開第2004-64076號公報
例如，本發明提供一種在使鏡的反射面變形方面有利的光學裝置。
根據本發明的一態樣，提供了一種用於使鏡的反射面變形的光學裝置，其包括：底板；複數個第一致動器，各具有連接到與鏡的反射面相背對的面之第一端子以及連接到底板的第二端子，且構造為藉由變形來對與反射面相背對的面施加力，以去改變第一端子與第二端子之間的距離；複數個第二致動器，各具有低於第一致動器之剛性的剛性，佈置在鏡與底板之間，且構造為對與反射面相背對的面施加力；感測器，構造來檢測指示複數個第一致動器中的每一個第一致動器的驅動狀態的資訊；以及控制單元，構造為根據感測器的輸出去控制複數個第一致動 器中的每一個第一致動器的驅動以及複數個第二致動器中的每一個第二致動器的驅動，以使得反射面的形狀被改變為目標形狀。
從以下參照所附圖式對例示性實施例的描述，本發明的更多特徵將變得清楚。
1‧‧‧鏡
1a‧‧‧反射面
1b‧‧‧背面
2‧‧‧第一致動器
2a‧‧‧第一端子
2b‧‧‧第二端子
3‧‧‧位移感測器
4‧‧‧第二致動器
4a‧‧‧可動元件
4b‧‧‧定子
5‧‧‧構件
6‧‧‧底板
7‧‧‧應變計
8‧‧‧基準板
9‧‧‧運動支座
10‧‧‧運動支座
11‧‧‧結構體
12‧‧‧運動支座
13‧‧‧固定構件
15‧‧‧控制單元
16‧‧‧檢測單元
16a‧‧‧感測器目標
16b‧‧‧感測器探針
18‧‧‧耦合機構
18a‧‧‧錐形部
18a1‧‧‧非磁性錐形部
18a2‧‧‧磁性部
18b‧‧‧V形槽部
18b1‧‧‧約束部
18c‧‧‧球端桿
20‧‧‧致動器
20a‧‧‧電磁馬達
20b‧‧‧螺桿
22‧‧‧彈性構件
23‧‧‧耦合襯墊
30‧‧‧力感測器
50‧‧‧曝光裝置
51‧‧‧控制單元
52‧‧‧平面鏡
52a‧‧‧第一面
52b‧‧‧第二面
53‧‧‧凹面鏡
53a‧‧‧第一面
53b‧‧‧第二面
54‧‧‧凸面鏡
55‧‧‧光罩
56‧‧‧基板
100‧‧‧光學裝置
200‧‧‧光學裝置
300‧‧‧光學裝置
IL‧‧‧照明光學系統
MS‧‧‧光罩台
PO‧‧‧投影光學系統
WS‧‧‧基板台
圖1A是示出根據第一實施例的光學裝置之截面圖；圖1B是示出根據第一實施例的光學裝置之圖；圖2是示出根據第一實施例的光學裝置之截面圖；圖3是示出第二致動器的範例之圖；圖4是示出當產生柔度矩陣時的光學裝置的佈置之截面圖；圖5是示出根據第二實施例的光學裝置之截面圖；圖6是示出根據第二實施例的光學裝置之截面圖；圖7是示出根據第三實施例的光學裝置之截面圖；圖8是示出曝光裝置的圖；圖9是示出使用耦合機構連接第一致動器和 鏡的情況之圖；圖10是用於說明耦合機構的圖；圖11A是用於說明使用耦合機構之光學裝置的組裝之截面圖；圖11B是用於說明使用耦合機構之光學裝置的組裝之截面圖；圖11C是用於說明使用耦合機構之光學裝置的組裝之截面圖；以及圖11D是用於說明使用耦合機構之光學裝置的組裝之截面圖。
以下將參照附圖說明本發明的例示性實施例。需注意的是，在所有圖式中，同樣的標號表示同樣的構件，且將不賦予其重複性的說明。
<第一實施例>
將參照圖1A描述根據第一實施例的光學裝置100。圖1A是示出根據第一實施例的光學裝置100之截面圖。第一實施例的光學裝置100包括鏡1、底板6、複數個第一致動器2、複數個第二致動器4、複數個位移感測器3、以及控制單元15。控制單元15包括中央處理單元(CPU)和記憶體，且控制每一個第一致動器2的驅動以及每一個第二致動器4的驅動。
鏡1包括反射光的反射面1a、以及作為與反射面1a相背對的面之背面1b。鏡1透過複數個第一致動器2被底板6支持。鏡1可以透過至少三個第一致動器2而被底板6支持。每一個第一致動器2包括連接到鏡1的背面1b之第一端子2a、以及連接到底板6的第二端子2b。每一個第一致動器2能夠變形，以改變第一端子2a與第二端子2b之間的距離，從而將力施加到背面1b上的連接第一端子2a的位置。例如，壓電致動器(piezo actuator)、磁致伸縮元件(magnetostriction element)、或電動導螺桿(electric lead screw)等具有高剛性的致動器被使用來作為第一致動器2。參照圖1A，第一致動器2的第一端子2a直接連接到鏡1的背面1b，且第一致動器2的第二端子2b直接連接到底板6。然而，本發明並不侷限於此。例如，第一致動器2的第一端子2a可以透過彈性構件或剛體連接到鏡1的背面1b，且第一致動器2的第二端子2b可以透過彈性構件或剛體連接到底板6。
由於光學裝置100包括複數個第一致動器2，當組裝光學裝置100時，難以去將所有的第一致動器之長度與預定值匹配。因此，鏡1在組裝時可能被扭曲。為了在維持鏡1之滿意的形狀精度的同時組裝光學裝置100，有必要去吸收在每一個第一致動器2之長度的誤差。此外，鏡1被驅動以使其變形，且因此鏡1具有低的剛性，並容易因外力而變形。因此，由於一般的螺紋緊固方法在組裝時會對鏡1施加外力，在組裝時不可能使用一般的螺 紋緊固方法，從而使得無法維持滿意的形狀精度。
如圖9所示，耦合機構18可藉由吸收在每一個第一致動器2之長度的誤差來連接鏡1和第一致動器2。耦合機構18能夠根據在每一個第一致動器2之長度的誤差(在第一端子2a與第二端子2b之間的距離之誤差)來進行調整。
將參照圖10描述耦合機構18。耦合機構18包括錐形部18a、V形槽部18b及球端桿18c。錐形部18a由磁性部18a2以及非磁性錐形部18a1所構成，非磁性錐形部18a1由形成有圓錐狀凹槽(下文中稱為“錐形”)之非磁性材料所製成。在V形槽部18b中，V形槽在垂直方向上形成。錐形部18a連接到鏡1，且V形槽部18b連接到第一致動器2。球端桿18c在錐形部18a側上的球由磁性材料所製成。
將參照圖11A至圖11D說明使用耦合機構18之光學裝置100的組裝。圖11A至圖11D是分別示出由圖10中的一點鏈線所指示的面之截面圖。錐形部18a被附接到鏡1之側，且V形槽部18b被附接到第一致動器2。如圖11A所示，球端桿18c的一球被作成沿V形槽部18b的V形槽進行接觸。如圖11B所示，球被作成與V形槽輕微接觸。如圖11C所示，在使球與V形槽保持輕微接觸的同時，另一個球被插入到錐形部18a的錐形。此時，球受到錐形部18a的磁性部18a2之磁力的吸引。因此，沒有必要去施加力以將球插入至錐形部18a，從而使 得由於施加力以插入球而導致之鏡的改變最小化。由於非磁性錐形部18a1的圓錐形狀，磁性球能夠順暢地被插入，直到使磁性球與錐形線性接觸為止。如果無法去降低錐形部18a與球之間的摩擦，則可以藉由對錐形或球的表面去提供諸如類鑽碳(DLC)等的摩擦降低方法，來促進球的順暢插入。
藉由上述的處理，鏡1之側的球受到約束。底板6之側的球將接著受到約束。參照圖11C，球僅接觸V形槽。因此，如圖11D所示，約束部18b1被使用來將球按壓並約束在V形槽部18b中。即使如圖11D所示，錐形部18a和V形槽部18b不在一直線(Z軸)上，球端桿18c也能夠連接鏡1和第一致動器2。無論鏡1與第一致動器2之間的間隔，其可被以任意的間隔加以連接。由於在連接時沒有施加使鏡1變形之不必要的力，因此能夠在組裝光學裝置100時使得鏡1的變形最小化。
類似於上述之彈性構件，耦合機構18可相對於第一致動器2被佈置在鏡1或底板6之側。彈性構件可被設置在球端桿18c的桿部分中。此外，為了提高耦合機構18的穩定性，在組裝之後，球和錐形部18a或者球和V形槽部18b可以被黏接並固定。
複數個位移感測器3之每一個位移感測器3被設置在第一致動器2中的相應的一個第一致動器2附近，並檢測第一致動器2的第一端子2a與第二端子2b之間的位移，以進行第一致動器2的回饋控制。在下文中， 第一致動器2的第一端子2a與第二端子2b之間的位移將被稱為“驅動位移”。如果，例如，壓電致動器被用作第一致動器2，滯後現象(hysteresis)發生在壓電致動器中，且因此，可能無法獲得與壓電致動器的命令值(電壓)相對應的位移。因此，有必要在光學裝置100中設置用於檢測指示複數個第一致動器2中的每一個第一致動器2的驅動狀態之資訊的感測器。在第一實施例中，位移感測器3被用作感測器，並檢測第一致動器2的驅動位移來作為指示驅動狀態的資訊。當壓電致動器被用作第一致動器2時，第一致動器2的驅動位移係由位移感測器3檢測，且回饋控制藉由命令值而被執行，命令值係根據檢測到的驅動位移(位移感測器3的輸出)和目標位移之間的差異。
在第一實施例的光學裝置100中，位移感測器3被設置在各個第一致動器2附近。然而，例如，各用於檢測第一致動器2之驅動力的力感測器30可被設置來替代位移感測器3。圖2是示出當使用力感測器30時的光學裝置100的截面圖。每一個力感測器30被佈置在，例如，第一致動器2與底板6之間，且能夠檢測由第一致動器2施加到鏡1的背面1b之力，亦即，第一致動器2的驅動力。
複數個第二致動器4中的每一個第二致動器4被佈置在鏡1與底板6之間，且具有低於第一致動器2的剛性之剛性的致動器被使用。包括彼此不接觸的可動元件4a和定子4b的非接觸式致動器(例如，線性馬達(linear motor)、電磁鐵(electromagnet)、或靜電致動器(electrostatic actuator))被用作第二致動器4。在第一實施例中，定子4b透過構件5被固定到底板6，且可動元件4a被固定到鏡1的背面1b。這使得每一個第二致動器4能夠藉由對鏡1的背面1b施加力來改變鏡1與底板6之間的距離。與第一致動器2不同，每一個第二致動器4不包括用於檢測第二致動器4之位移的感測器。這是因為滯後現象難以發生在第二致動器4中，且其能夠獲得與第二致動器4的命令值(電流或電壓)相對應的位移。亦即，沒有必要使用感測器的檢測結果(輸出)去進行第二致動器4的回饋控制。如圖3所示，每一個第二致動器4可構造為包括串聯連接的彈性構件22和致動器20。例如，串聯連接到彈性構件22的致動器20包括電磁馬達(electromagnetic motor)20a和和螺桿20b。在這種情況下，可動元件包括螺桿20b、彈性構件22和耦合襯墊23。定子包括電磁馬達20a。藉由以控制單元15向電磁馬達20a供應信號，致動器20在垂直方向上驅動螺桿20b。例如，螺旋彈簧被用作彈性構件22，且具有連接到螺桿20b的端部之一端和透過耦合襯墊23連接到鏡1的背面1b之另一端。
圖1B是示出根據第一實施例之在光學裝置100中的複數個致動器的佈置的範例之圖。參照圖1B，實心圓圈分別表示第一致動器2，且空心圓圈分別表示第二致動器4。複數個第一致動器2，例如，均等地分擔鏡1 的質量，並可佈置為使得光學裝置100的最低階固有頻率變為等於或高於期望頻率。此外，如圖1B所示，複數個第一致動器2彼此分開佈置，使得至少一個第二致動器4被佈置在相鄰的第一致動器2之間。藉由如上所述地去佈置複數個第二致動器4，能夠加寬相鄰的第一致動器2之間的間隔。
在具有上述佈置的光學裝置100中，為了控制鏡1的反射面1a之形狀，用於驅動複數個第一致動器2和複數個第二致動器4的柔度矩陣(compliance matrix)是必要的。柔度矩陣包括用於將對鏡1的背面1b所施加的力(電流或電壓)轉換為反射面1a的位移量之轉換係數。將描述使用如圖1B所示的複數個第一致動器2和複數個第二致動器4在光學裝置100中產生柔度矩陣的方法。在柔度矩陣的產生中，M代表第一致動器2的數量與第二致動器4的數量的總和，且N代表鏡1的反射面1a之變形(位移量)被測量的點之數量。
圖4是示出當產生柔度矩陣時之光學裝置100的佈置之截面圖。為了產生柔度矩陣，有必要去檢測每一個第一致動器2的驅動電壓或驅動力。能夠從命令值中輕易地獲得驅動電壓。然而，如果獲得驅動力為所欲的，僅必須在每一個第一致動器2的側面上設置應變計(strain gauge)7，如圖4所示，並且藉由應變計7來檢測第一致動器2的驅動力。
控制單元15一個接一個的依序驅動包括複數 個第一致動器2和複數個第二致動器4的所有致動器。當一個接一個的驅動致動器時，控制單元15獲得每一個第一致動器2的驅動電壓、或者由應變計7所檢測出的每一個第一致動器2的驅動力、以及每一個第二致動器4的驅動力(從命令值轉換而來)。當一個接一個的驅動致動器時，控制單元15亦獲得指示鏡1的反射面1a之變形的資訊。接著，根據每一個第一致動器2的驅動電壓或驅動力、每一個第二致動器4的驅動力、以及指示鏡1的反射面1a之變形的資訊，控制單元15能夠產生柔度矩陣。用於測量鏡1的反射面1a之形狀的測量單元(未示出)可被設置在光學裝置100中，以獲得指示鏡1的反射面1a之變形的資訊。
以M為佈置在鏡1的背面1b上之第一致動器2的數量與第二致動器4的數量的總和，且N為鏡1的反射面1a上的計算點或測量點的數量。為了便於描述，用於產生每一個第一致動器2中的驅動電壓或驅動力以及每一個第二致動器4中的驅動力的命令值被定義為“驅動命令值”，且由Fj(j=1，...，M)來表示。當驅動命令值Fj被提供給在鏡1的背面1b上的位置j處之致動器時，在鏡1的反射面1a上的任意點P(Xi,Yi)所產生的位移量zij由以下的公式給出：
其中，Kij代表點(Xi,Yi)與致動器作用的位置j之間的彈簧常數，且Cij被稱為柔度，且為彈簧常數Kij的倒數，如以下的公式所給出的：
基於公式(1)，當在位置j處驅動致動器時，在點P(Xi,Yi)處的柔度Cij由以下的公式給出：
如上所述，在鏡1的反射面1a之位移量被測量的所有點(i=1至N)處，當在位置j處驅動致動器時，在點P(Xi,Yi)處的柔度Cij被獲得。藉由此運算，當在位置j處驅動致動器時，柔度向量Cj能夠由以下的公式給出：C j =[C lj ...C ij ...C Nj ] T ...(4)
此外，藉由獲得當驅動每一個致動器時的柔度向量Cj，能夠獲得由以下的公式所給出的柔度矩陣：
如上所述，控制單元15能夠依序地去驅動致動器，並且根據在驅動時每一個致動器的驅動命令值、以及指示鏡1的反射面1a之變形的資訊，來產生由公式(5)給出的柔度矩陣C。當產生柔度矩陣C時，控制單元15能夠對每一個致動器提供命令值，使得致動器的驅動命令值變為單位驅動命令值，亦即，複數個致動器中的恆定驅動命令值。藉由將每一個致動器的驅動命令值設定為單位驅動命令值，產生柔度矩陣C變得容易。在柔度矩陣C的產生完成時，使用來產生柔度矩陣C的應變計7可被移除，或者可被保持不變並用來校準柔度矩陣C。如圖2所示，若在光學裝置100中設置各用於檢測第一致動器2的驅動力之力感測器30，則沒有必要使用應變計7來產生柔度矩陣。
鏡1的反射面1a之位移量與致動器的驅動命令值之間的關係式由以下的公式給出：Z=CF...(6)
其中，Z代表鏡1的反射面1a之位移量的向量，且F 代表致動器之驅動命令值的向量。向量Z及F分別由以下的公式給出：Z=[Z l...Z i ...Z N ] T F=[F l...F j ...F M ] T ...(7)
控制單元15根據所產生的柔度矩陣C來確定每一個第一致動器2的驅動命令值和每一個第二致動器4的驅動命令值，使得鏡1的反射面1a之形狀被改變為目標形狀Zobj。此時，存在有根據所產生的柔度矩陣C來確定每一個第一致動器2的驅動命令值和每一個第二致動器4的驅動命令值的一些方法。例如，如上所述，當所產生的柔度矩陣C是N×M的非方形矩陣時，作為一種方法，存在使用奇異值分解(singular value decomposition)來確定每一個致動器的驅動命令值的方法。還提供了藉由產生僅針對致動器施加力的位置之柔度矩陣C'(M×M的方形矩陣)來確定每一個致動器的驅動命令值的其他方法。作為又一方法，提供了使用基因演算法(genetic algorithm)來確定每一個致動器的驅動命令值的最佳化方法，使得目標形狀Zobj與鏡的反射面的形狀之間的差異最小化。這些方法是習知的，且將省略其描述。
控制單元15根據確定的各致動器的驅動命令值來控制每一個第一致動器2的驅動和每一個第二致動器4的驅動，並使鏡1的反射面1a變形。例如，假設使用具有約90GPa的楊氏模量的鋯鈦酸鉛(PZT，Lead Zirconate Titanate)的壓電致動器被用作第一致動器2，且線性致動器被用作第二致動器4。在這種情況下，每一個壓電致動器具有高的楊氏模量，且因此具有高的剛性。另一方面，由於可動元件和定子被磁性地耦合，所以每一個線性致動器的剛性幾乎為零。在這種情況下，控制單元15將與確定的驅動命令值相對應的電壓作為命令值，施加至作為第一致動器2的每一個壓電致動器。控制單元15將與確定的驅動命令值相對應的電流作為命令值，供給至作為第二致動器4的每一個線性致動器。如上所述，滯後現象此時發生在壓電致動器中，且因此，即使藉由施加作為命令值的與確定的驅動命令值相對應的電壓，也可能無法獲得目標位移量，亦即，可能無法獲得與對壓電致動器的命令值(電壓)相對應的位移。因此，控制單元15藉由位移感測器3去檢測壓電致動器的位移，並執行壓電致動器的回饋控制，以使得檢測出的位移量(位移感測器3的輸出)與目標位移量之間的差異落在公差範圍內。
如上所述，在第一實施例的光學裝置100中，在鏡1與底板6之間，佈置了複數個第一致動器2、以及各自具有低於第一致動器2之剛性的剛性的複數個第二致動器4。鏡1透過複數個第一致動器2被底板6支持。這使得第一實施例的光學裝置100能夠藉由複數個第一致動器2來支持鏡1，從而提高鏡的固有頻率。因此，當使鏡1的反射面1a變形時，能夠降低振動發生的影 響，並以高速使鏡1的反射面1a精確地變形。
如果鏡1的反射面1a之目標形狀是非對稱的，則藉由傾斜鏡1的複數個致動器來改變鏡1的反射面1a，從而導致鏡1的姿態的改變。同樣的，當光學裝置100被佈置的環境之溫度變化時，鏡1的姿態可能改變。隨著鏡1的姿態如上所述地改變，光學裝置100的光學性能可能劣化。第一實施例的光學裝置100之控制單元15能夠根據針對各個第一致動器2所設置的位移感測器3(力感測器30)的檢測結果，使用複數個第一致動器2中的至少三個第一致動器2來控制鏡1的姿態。由於每一個位移感測器3(每一個力感測器30)的檢測結果一般包括關於鏡1的表面變形和剛體位移兩者的資訊，故需要將這些資訊分離。作為分離關於表面變形和剛體位移的資訊的一種方法，藉由從檢測結果中減去鏡1的反射面1a之變形所需的目標位移量而獲得的值被設置為鏡的剛體位移。
<第二實施例>
將參照圖5描述根據第二實施例的光學裝置200。圖5是示出根據第二實施例的光學裝置200之截面圖。當與第一實施例的光學裝置100相比較時，第二實施例的光學裝置200包括基準板8以及結構體11，且基準板8和底板6分別透過運動支座(kinematic mount)9和10被結構體11支持。第二實施例的光學裝置200包括各自用於檢 測基準板8與鏡1的背面1b之間的距離的檢測單元16，其作為各自用於檢測指示相應的第一致動器2之驅動狀態的資訊之感測器。每一個檢測單元16可包括被固定至鏡1的背面1b之感測器目標16a、以及被固定至基準板8的感測器探針16b。感測器目標16a可被設置在鏡1的整個背面1b上，以作為複數個感測器探針16b的共有目標。例如，若檢測單元16為電容型位移感測器(capacitance type displacement sensor)，則可在鏡1的整個背面1b上形成導電膜來作為感測器目標16a。
如果第一致動器2和第二致動器4被驅動，則其反作用力不僅使鏡1變形，且亦使底板6變形。因此，若底板6與鏡1之間的距離被檢測出來，且根據該檢測結果來控制第一致動器2和第二致動器4，則誤差不期望地出現在鏡1的反射面1a的變形中。為了解決此問題，基準板8被設置在第二實施例的光學裝置200中，並每一個檢測單元16去檢測基準板8與鏡1之間的距離。在具有上述佈置的光學裝置200中，控制單元15根據檢測單元16的檢測結果去控制第一致動器2和第二致動器4，使得鏡1的反射面1a之形狀被改變為目標形狀。這使得第二實施例的光學裝置200能夠以高速來使鏡1的反射面1a精確地變形。如圖6所示，基準板8可透過運動支座12被底板6支持，而不是被結構體11支持。
<第三實施例>
將參照圖7描述根據第三實施例的光學裝置300。圖7是示出根據第三實施例的光學裝置300之截面圖。當與第一實施例的光學裝置100相比較時，在第三實施例的光學裝置300中，鏡1的部分(例如，中心部)經由固定構件13被固定至底板6。如果沒有光被發射到用於曝光裝置或天文望遠鏡之鏡1的中心部，則沒有必要在鏡1的中心部去使反射面1a變形。在這種情況下，可將鏡1的中心部經由固定構件13固定至底板6，且相較於第一實施例的光學裝置100，可減少第一致動器2的數量。
<曝光裝置的實施例>
將參照圖8描述根據實施例的曝光裝置。根據本實施例的曝光裝置50可包括照明光學系統IL、投影光學系統PO、能夠在保持光罩55的同時移動的光罩台MS、以及能夠在保持基板56的同時移動的基板台WS。曝光裝置50還可包括控制單元51，用於控制曝光基板56的處理。
藉由使由被包含在照明光學系統IL中的光源(未示出)發射的光穿過被包含在照明光學系統IL中的狹縫(未示出)，在Y方向上為長的圓形曝光區域能夠被形成在光罩55上。光罩55和基板56分別被光罩台MS和基板台WS保持，且經由投影光學系統PO被佈置在幾乎光學共軛的位置(在投影光學系統PO的物面和像面的位置)。投影光學系統PO具有預定的投影倍率(例如，1/2)，並將形成在光罩55上的圖案投影到基板56上。 光罩台MS和基板台WS在與投影光學系統PO的物面平行的方向(例如，X方向)上，以對應於投影光學系統PO的投影倍率之速度比被掃描。這使得其能夠將形成在光罩55上的圖案轉移到基板56。
投影光學系統PO可構造為包括，例如，平面鏡52、凹面鏡53、以及凸面鏡54，如圖8所示。由照明光學系統IL所發射並透過光罩55的曝光光(exposure light)具有被平面鏡52的第一面52a偏轉之光路，並入射凹面鏡53的第一面53a。由凹面鏡53的第一面53a所反射的曝光光接著被凸面鏡54反射，從而入射凹面鏡53的第二面53b。由凹面鏡53的第二面53b所反射的曝光光具有被平面鏡52的第二面52b偏轉之光路，並在基板56上形成圖像。在具有上述佈置的投影光學系統PO中，凸面鏡54的表面作為光瞳(optical pupil)。在曝光裝置50的上述佈置中，第一實施例至第三實施例之光學裝置中的一個可被用作，例如，用於使作為鏡1的凹面鏡53之反射面變形的裝置。藉由將第一實施例至第三實施例之光學裝置中的一個用於曝光裝置50，能夠使凹面鏡53的反射面(第一面53a及第二面53b)變形，從而精確地校正投影光學系統PO的光學像差。曝光裝置50的控制單元51可構造為包括用於控制光學裝置中的致動器之控制單元15。
<製造物品的方法之實施例>
根據本發明的實施例之製造物品的方法係適合用於製造物品，例如，像是半導體裝置的微型裝置、或者具有微型結構的元件。根據本實施例之製造物品的方法包括藉由使用上述的曝光裝置在施加於基板上的感光劑上形成潛像圖案(latent pattern)的步驟(曝光基板的步驟)、以及使在上述步驟中形成有潛像圖案的基板顯影的步驟。此製造方法還包括其他的習知步驟(例如，氧化、成膜、沉積、摻雜、平坦化、蝕刻、抗蝕劑去除、切割、粘合及封裝)。當與傳統的方法相比較時，根據本實施例之製造物品的方法在物品的性能、品質、產量及生產成本中的至少一者上是有利的。
雖然本發明已參照例示性實施例被說明，但是應當理解的是，本發明不限於所揭露的例示性實施例。隨後的申請專利範圍之範疇應被賦予最寬廣的解釋，以使其涵蓋所有這樣的修改及等效結構和功能。
1‧‧‧鏡
1a‧‧‧反射面
1b‧‧‧背面
2‧‧‧第一致動器
2a‧‧‧第一端子
2b‧‧‧第二端子
3‧‧‧位移感測器
4‧‧‧第二致動器
4a‧‧‧可動元件
4b‧‧‧定子
5‧‧‧構件
6‧‧‧底板
15‧‧‧控制單元
100‧‧‧光學裝置

Claims (14)

  1. 一種用於使鏡的反射面變形的光學裝置，該光學裝置包括：底板；複數個第一致動器，各具有連接到與該鏡的該反射面相背對的面的第一端子、以及連接到該底板的第二端子，且構造為對與該鏡的該反射面相背對的該面施加力，以改變該第一端子與該第二端子之間的距離；複數個第二致動器，各具有低於該第一致動器之剛性的剛性，佈置在該鏡與該底板之間，且構造為對與該反射面相背對的該面施加力，該複數個第一致動器包括佈置在該複數個第二致動器的兩個第二致動器之間的一個第一致動器；複數個感測器，構造來檢測指示該複數個第一致動器的驅動狀態的資訊；以及控制單元，構造為根據該複數個感測器的輸出去控制該複數個第一致動器的每一個第一致動器的驅動和該複數個第二致動器的每一個第二致動器的驅動，以使該反射面的形狀被改變為目標形狀。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中，該複數個第一致動器被佈置成相互分開，以使該複數個第二致動器中的至少一個第二致動器被佈置在相鄰的第一致動器之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，還包 括：固定構件，其構造為將該鏡的一部分固定至該底板。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中，該複數個第二致動器的每一個第二致動器包括定子和可動元件，該定子和該可動元件不相互接觸，且該定子和該可動元件中的一個被固定至該鏡，且另一個被固定至該底板。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中，該複數個第二致動器的每一個第二致動器構造來驅動可動元件，該可動元件包括連接到該鏡的彈性構件。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中，該複數個感測器的每一個感測器包括位移感測器，該位移感測器被構造來檢測該複數個第一致動器的每一個第一致動器之該第一端子與該第二端子之間的位移，作為指示該驅動狀態的該資訊。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中，該複數個感測器的每一個感測器包括力感測器，該力感測器被構造來檢測由該複數個第一致動器中的每一個第一致動器對與該反射面相背對的該面施加的該力，作為指示該驅動狀態的該資訊。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，還包括：基準板，佈置在該鏡與該底板之間，其中，該複數個感測器的每一個感測器檢測該基準板 與該鏡之間的距離，作為指示該驅動狀態的該資訊。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之光學裝置，其中，該基準板具有複數個通孔，該複數個第一致動器與該複數個第二致動器佈置為穿過該複數個通孔的對應的通孔。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中，該控制單元包括柔度矩陣(compliance matrix)，用於將被施加至與該反射面相背對的該面的該力轉換為該反射面的位移量，且該控制單元根據該柔度矩陣來決定該複數個第一致動器的每一個第一致動器之驅動命令值以及該複數個第二致動器的每一個第二致動器之驅動命令值，使得該反射面被改變為該目標形狀。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之光學裝置，其中，當依次地驅動包括該複數個第一致動器和該複數個第二致動器的複數個致動器時，該控制單元根據該反射面的該形狀來產生該柔度矩陣。
  12. 一種用於將光罩的圖案投影到基板上的投影光學系統，該投影光學系統包括：如申請專利範圍第1至11項中任一項所定義之光學裝置。
  13. 一種用於曝光基板的曝光裝置，該曝光裝置包括：如申請專利範圍第12項所定義之投影光學系統。
  14. 一種製造物品的方法，該方法包括：使用曝光裝置將基板曝光； 將該被曝光的基板顯影；以及對該被顯影的基板進行處理，以製造該物品，其中，用於將該基板曝光的該曝光裝置包括具有光學裝置的投影光學系統，其中，用於使鏡的反射面變形的該光學裝置包括：底板；複數個第一致動器，各具有連接到與該鏡的該反射面相背對的面的第一端子以及連接到該底板的第二端子，且構造為對與該鏡的該反射面相背對的該面施加力，以改變該第一端子與該第二端子之間的距離；複數個第二致動器，各具有低於該第一致動器之剛性的剛性，佈置在該鏡與該底板之間，且構造為對與該反射面相背對的該面施加力，該複數個第一致動器包括佈置在該複數個第二致動器的兩個第二致動器之間的一個第一致動器；複數個感測器，構造為檢測指示該複數個第一致動器的驅動狀態的資訊；以及控制單元，構造為根據該複數個感測器的輸出去控制該複數個第一致動器的每一個第一致動器的驅動和該複數個第二致動器的每一個第二致動器的驅動，以使該反射面的形狀被改變為目標形狀。
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