光学装置、投影光学系统、曝光装置及物品的制造方法

文档序号:9326153阅读:446来源:国知局
光学装置、投影光学系统、曝光装置及物品的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使镜的反射面变形的光学装置、包括光学装置的投影光学系统、曝光装置以及物品的制造方法。
【背景技术】
[0002]为了提高用于制造半导体设备的曝光装置的分辨率,需要校正曝光装置中包括的投影光学系统的光学像差。日本特开2004-64076号公报提出了如下光学装置:通过多个致动器对投影光学系统中包括的镜施加力以使镜的反射面变形,来校正投影光学系统的光学像差。
[0003]在曝光装置中,如果将布置有曝光装置的地板的振动和曝光装置的内部产生的振动等作为干扰发送到镜,则镜可能由于振动而变形。日本特开2004-64076号公报中公开的光学装置基于传感器测量的镜形状与目标形状之间的偏差来控制各致动器,由此校正由振动引起的不期望的镜的变形。然而,利用这种控制,基于由于发送到镜的振动而变形的镜的形状的测量结果来控制各致动器,这使得随着振动的频率增加,难以使各致动器的控制跟随振动。换言之,由具有高频分量的振动引起的不期望的镜的变形可能未被充分校正。

【发明内容】

[0004]本发明提供一种在例如校正由振动引起的不期望的镜的变形方面有利的光学装置。
[0005]根据本发明的一个方面,提供了一种使镜的反射面变形的光学装置,所述光学装置包括:底板;多个致动器,其被布置在所述底板与所述镜之间,并且被构造为对所述镜施加力;检测单元,其被构造为检测所述底板中产生的振动;以及控制单元,其被构造为基于所述检测单元进行的检测的结果来控制各致动器,使得作为所述底板中产生的振动的结果弓I起的所述镜的变形在可接受的范围之内。
[0006]根据本发明的一个方面,提供了一种物品的制造方法,所述制造方法包括:曝光步骤,使用曝光装置对基板进行曝光;显影步骤,对所曝光的基板进行显影;以及处理步骤,对所显影的基板进行处理以制造所述物品,其中,所述曝光装置对所述基板进行曝光并且包括投影光学系统,所述投影光学系统将掩膜图案投影到所述基板上并且包括光学装置,其中,所述光学装置使镜的反射面变形,所述光学装置包括:底板;多个致动器,其被布置在所述底板与所述镜之间,并且被构造为对所述镜施加力;检测单元,其被构造为检测所述底板中产生的振动;以及控制单元,其被构造为基于所述检测单元进行的检测的结果来控制各致动器,使得作为所述底板中产生的振动的结果引起的所述镜的变形在可接受的范围之内。
[0007]根据以下参照附图对示例性实施例的描述,本发明的其他特征将变得清楚。
【附图说明】
[0008]图1是示出根据第一实施例的光学装置的结构的示例的示意图。
[0009]图2是根据第一实施例的光学装置中的控制系统的框图。
[0010]图3A是示出根据第一实施例的控制系统中的传递函数的图。
[0011]图3B是示出根据第一实施例的控制系统中的传递函数的图。
[0012]图3C是示出根据第一实施例的控制系统中的传递函数的图。
[0013]图4是示出底板的振动到镜中的各点的发送中涉及的传递函数的图。
[0014]图5是示出根据第二实施例的光学装置的结构的示例的示意图。
[0015]图6是根据第三实施例的光学装置中的控制系统的框图。
[0016]图7是示出曝光装置的结构的示例的示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面将参照附图来描述本发明的各示例性实施例。注意,在附图中,相同的附图标记表示相同的部件,将省略其重复描述。
[0018]第一实施例
[0019]装置结构
[0020]将参照图1来描述根据第一示例性的光学装置10。图1是示出根据第一实施例的光学装置10的结构的示例的示意图。根据第一实施例的光学装置10通过例如使曝光装置中包括的投影光学系统中包括的镜I的反射面Ia变形,来校正投影光学系统的光学像差以及投影图像的倍率、失真和聚焦。光学装置10可以包括镜1、底板3、多个致动器2、测量单元4以及控制单元8。控制单元8包括CPU和存储器等,并控制多个致动器2。
[0021]镜I包括反射光的反射面Ia和与反射面相对的背面lb,包括镜I的中心的镜I的区域(下文中称为“中心区域”)经由固定部件9被固定到底板3。如上所述镜I的中心区域被固定到底板3的原因是,利用曝光装置的投影光学系统中使用的镜1,通常情况是光不照射镜I的中心区域,因此用于使镜I的中心区域变形的必要性小。在第一实施例中,虽然镜I的中心区域经由固定部件9被固定到底板3,但是镜I的任何区域可以经由固定部件9被固定到底板3。使用诸如压电元件的位移致动器作为各致动器2,在各致动器2将镜I支持在底板3上的情况下,可以省略固定部件9。此外,在第一实施例中,将描述圆形平面镜用作镜I的示例,但是镜I并不限于此,能够使用例如具有凹面或凸面的球面镜作为镜I。
[0022]多个致动器2被布置在镜I与底板3之间,并且对镜I (背面Ib)施加力。致动器2可以是各自包括彼此不相互接触的可移动元件2a和定子2b的非接触型致动器,例如,音圈电机(VCM)或线性电机,但是也能够使用例如诸如压电元件的位移致动器。在诸如VCM的非接触型致动器用作致动器2的情况下,各致动器2的可移动元件2a和定子2b两者中的任何一个被固定到镜I的背面lb,而另一个被固定到底板3。在图1所示的示例中,可移动元件2a被固定到底板3,定子2b被固定到镜I的背面lb。利用这种结构,致动器2能够通过对镜I的背面Ib施加力来改变镜I与底板3之间的距离。
[0023]测量单元4测量镜I中多个点中的各点的位置以获得镜I的形状。测量单元4可以包括各自测量基准位置相对于镜I中各点的位移(例如,Z方向的位移)的多个位移计4a(例如电容传感器)。测量单元4能够通过利用位移计4a测量镜I中各点的位置,来确定镜I的形状。作为另选方案,测量单元4可以包括测量镜I的反射面Ia的形状的测量仪器(例如激光干涉仪或沙克哈特曼(Schack-Hartmann)传感器)。在这种情况下,测量单元4能够基于测量仪器测量的镜I的反射面Ia的形状,来确定镜I中各点的位置。
[0024]基于测量单元4测量的镜I的形状与目标形状之间的偏差,如上所述构造的光学装置10反馈控制各致动器2。例如,光学装置10的控制单元8确定用于驱动各致动器2的命令值,使得测量单元4测量的镜I中点的位置与该点的目标位置之间的偏差接近零,并基于命令值来控制致动器2。通过这样做,各致动器2对镜I施加力以使镜I变形,从而能够使镜I的形状更接近于目标形状。现在将描述光学装置10中的控制系统。图2是根据第一实施例的光学装置10中的控制系统的框图。在图2所示的框图中,假定控制单元8中包括补偿器8a和8b、驱动器8c、减法器8d、加法器8e、以及滤波器8f和8g。此外,在下面的描述中,各致动器2对镜I施加的力被称为“驱动力”。此外,镜I的形状s可以由
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