反射鏡單元和曝光裝置制造方法
【專利摘要】一種反射鏡單元，包括：反射鏡；多個非接觸型致動器，所述非接觸型致動器包括可移動元件和定子并且被構(gòu)造成用于改變所述反射鏡的形狀；支撐板，所述定子被固定至所述支撐板；以及被構(gòu)造成用于保持所述反射鏡和所述支撐板的構(gòu)件。所述可移動元件被附連至所述反射鏡的與光學(xué)表面相反的表面，并且所述構(gòu)件經(jīng)由運動學(xué)支架保持所述支撐板。以及一種曝光裝置。
【專利說明】反射鏡單元和曝光裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種可變形的反射鏡單元，所述反射鏡單元能夠校正曝光裝置、天文 望遠鏡等裝置中的光學(xué)系統(tǒng)的波前誤差和畸變，還涉及一種曝光裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 近來，由于對曝光裝置的分辨率要求越來越嚴(yán)格，因此對校正由曝光引起的像差 的要求也越來越嚴(yán)格。為了校正由曝光引起的像差，已經(jīng)提出了一種使用可變形反射鏡的 配置。
[0003] 日本專利特許公報JP4361269公開了一種反射鏡支撐結(jié)構(gòu)，其中用外環(huán)支撐反作 用組件，并且用內(nèi)環(huán)支撐反射鏡，用于使反射鏡變形的氣動致動器被附連至反作用組件。日 本專利公開特許公報JP2004-64076公開了一種伺服控制機構(gòu)，所述伺服控制機構(gòu)包括在 至少三個剛性位置支撐可變形反射鏡的多個致動器以及位于這些致動器附近的位移傳感 器。
[0004] 在日本專利特許公報JP4361269中，氣動致動器通過連桿機械地耦合至反射鏡的 背面，因此相對于反射鏡被過度約束。反射鏡的形狀容易受到裝配誤差的影響。在日本專利 特許公報JP4361269公開的反射鏡支撐結(jié)構(gòu)中，氣動致動器的反作用力通過反作用組件、 內(nèi)環(huán)和外環(huán)傳遞至反射鏡，并且可能會影響反射鏡的形狀。
[0005] 日本專利公開特許公報JP2004-64076提出了一種裝有位移反饋驅(qū)動控制系統(tǒng)的 反射鏡單元，其包括多個致動器以及位于這些致動器附近的多個位移傳感器。裝有位移反 饋驅(qū)動控制系統(tǒng)的反射鏡單元在每一個驅(qū)動點處或者在每一個驅(qū)動點附近測量反射鏡的 位移，并控制致動器以使位移在指定的精度范圍內(nèi)與目標(biāo)位移值相符。因此，反射鏡單元不 受驅(qū)動反作用力的影響。但是，該反射鏡單元配置復(fù)雜，需要很多位移傳感器，并且價格昂 貴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明提供了一種反射鏡單元，所述反射鏡單元能夠減少來自致動器的驅(qū)動反作 用力對反射鏡形狀的影響。
[0007] 本發(fā)明在第一方面提供了一種反射鏡單元，包括：反射鏡；多個非接觸型致動器， 所述非接觸型致動器包括可移動元件和定子并且被構(gòu)造成用于改變所述反射鏡的形狀；支 撐板，所述定子被固定至所述支撐板；以及被構(gòu)造成用于保持所述反射鏡和所述支撐板的 構(gòu)件，其中所述可移動元件被附連至反射鏡的與光學(xué)表面相反的表面，并且所述構(gòu)件經(jīng)由 運動學(xué)支架保持所述支撐板。
[0008] 本發(fā)明在第二方面提供了一種曝光裝置，用于經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)將被來自照明光 學(xué)系統(tǒng)的光照亮的光罩的圖案圖像投影到基板上，由此曝光所述基板，其中所述照明光學(xué) 系統(tǒng)和投影光學(xué)系統(tǒng)中的至少一者包括在第一方面中定義的反射鏡單元。
[0009] 根據(jù)以下參照附圖對示范性實施例的說明，本發(fā)明的更多特征將變得顯而易見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1A和圖1B是示出了根據(jù)第一實施例的配置的視圖；
[0011] 圖2是示出了雙腳支架的示意圖；
[0012] 圖3是示出了根據(jù)第二實施例的配置的視圖；
[0013] 圖4是示出了第二實施例的一種變型的視圖；
[0014] 圖5是示出了圖4中的反射鏡被保持住的狀態(tài)的視圖；
[0015] 圖6是示出了根據(jù)第三實施例的配置的視圖；
[0016] 圖7是示出了第三實施例的一種變型的視圖；
[0017] 圖8是示出了根據(jù)第四實施例的配置的視圖；
[0018] 圖9是示出了使用滾珠和V形槽的支架的示意圖；
[0019] 圖10是示出了堅直的反射鏡單元中的支架的示例的視圖；以及
[0020] 圖11是示出了曝光裝置的配置的視圖。

【具體實施方式】
[0021] 現(xiàn)在將參照附圖介紹本發(fā)明的實施例。本發(fā)明所述的非接觸型致動器是一種其中 可移動元件和定子在致動器中并未彼此機械地耦合的致動器類型。所述非接觸型致動器例 如是一種線性馬達，其中可移動元件和定子通過電磁力或電磁體耦合。盡管下述的實施例 將示范線性馬達，但是非接觸型致動器并不僅限于線性馬達。
[0022] 【第一實施例】
[0023] 圖1A和圖1B是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的反射鏡單元的配置的視圖。在圖 1B中，Z方向是向上的堅直方向。具有光學(xué)表面la的反射鏡1在其側(cè)表面上被保持兀件2 保持。保持元件2被固定至構(gòu)件3。線性馬達4的可移動元件(磁體)4a被粘接和附連至反 射鏡1的背面lb，背面lb是與光學(xué)表面相反的表面。支撐元件5支撐線性馬達4的定子 (線圈)4b。多個支撐元件5被固定至支撐板6。也可以將定子(線圈)4b直接固定在支撐板 6上。支撐板6隨著線性馬達4的驅(qū)動而接收反作用力。支撐板6由位于三個部位的雙腳 支架7 (運動學(xué)（kinematic)支架）相對于構(gòu)件3運動學(xué)地（kinematically)保持。雙腳支 架7沿反射鏡1周邊在旋轉(zhuǎn)方向上以120度的間隔定位。在第一實施例中，構(gòu)件3構(gòu)成圍 繞反射鏡1、多個線性馬達4和支撐板的透鏡鏡筒。
[0024] 在第一實施例中，可移動元件4a被直接粘接至反射鏡1的背面lb。但是，可移動 元件4a也可以經(jīng)由釋放熱應(yīng)力的元件粘接至反射鏡1的背面lb。在反射鏡1的線性膨脹 系數(shù)與可移動元件4a的線性膨脹系數(shù)之間的差異較大時，使用釋放熱應(yīng)力的元件可以有 效地釋放熱應(yīng)力。通常，反射鏡1的線性膨脹系數(shù)小于可移動元件4a的線性膨脹系數(shù)。作 為釋放熱應(yīng)力的元件，跟反射鏡1相同的材料、物理屬性值跟反射鏡1材料的物理屬性值接 近的材料或者線性膨脹系數(shù)至少小于可移動元件4a的材料均可使用。
[0025] 圖2是示出了圖1B中雙腳支架7的示意圖。
[0026] 圖2是示出了雙腳支架7的示意圖。支撐板6和構(gòu)件3通過操作類似于球窩接頭 的撓曲部111、剛性桿112和固定元件113耦合。使用三個這種類型的雙腳支架7并且能夠 在較小的位移范圍內(nèi)將支撐板6運動學(xué)地固定至構(gòu)件3。
[0027] 由于支撐板6被運動學(xué)地固定至構(gòu)件3,因此能夠在將通過驅(qū)動線性馬達4使反射 鏡1變形的驅(qū)動反作用力造成的支撐板6的變形傳遞至構(gòu)件3時避免構(gòu)件3變形。由此反 射鏡1的形狀能夠以高精度變形而不會因為線性馬達4的驅(qū)動反作用力通過構(gòu)件3和保持 元件2使反射鏡1變形。
[0028] 這在僅通過使用非接觸型致動器例如線性馬達4的高精度作用力控制使反射鏡1 變形的反射鏡單元中特別有效。在僅通過非接觸型致動器控制反射鏡1形狀的反射鏡單元 中，反射鏡1的形狀精度不僅取決于作用力的精度，而且還取決于影響反射鏡形狀的每一 種因素。例如，如果用于使反射鏡1變形的驅(qū)動反作用力經(jīng)由構(gòu)件3影響反射鏡的形狀，那 么這就會直接導(dǎo)致反射鏡1的形狀精度差。
[0029] 作為反射鏡1的保持元件2,在圖1B中保持元件2可以利用上述的雙腳支架7被 運動學(xué)地保持。但是，反射鏡的保持元件2也可以是不同于運動學(xué)支架的其它保持元件。例 如，反射鏡1可以通過粘接或機械夾持被固定至構(gòu)件3。
[0030] 【第二實施例】
[0031] 圖3示出了本發(fā)明的第二實施例。具有光學(xué)表面la的反射鏡1通過保持元件2' 固定至用作構(gòu)件3的一部分的板形第二構(gòu)件3b，保持元件2'保持反射鏡1的背面lb的中 心部分。在第二實施例中，構(gòu)件3由構(gòu)成透鏡鏡筒的第一構(gòu)件3a和板形第二構(gòu)件3b構(gòu)成。 第二構(gòu)件3b被固定至第一構(gòu)件3a。線性馬達4的可移動元件(磁體)4a被粘接至反射鏡1 除中心部分之外的背面lb。定子(線圈）4b經(jīng)由支撐元件5固定至支撐板6。支撐元件5 延伸穿過形成在第二構(gòu)件3b內(nèi)的通孔3c，并且被固定至位于第二構(gòu)件3b下方的支撐板6。 支撐板6在三個部位通過雙腳支架7耦合至第一構(gòu)件3a。類似于第一實施例，即使在第二 實施例中，線性馬達4的驅(qū)動反作用力對反射鏡1的形狀的影響也被阻止。
[0032] 圖4示出了第二實施例的一種變型。圖4中的配置與圖3中的配置的區(qū)別在于將 至少三個保持元件109用于保持反射鏡1的背面lb。圖5示出了耦合反射鏡1的背面lb 和第二構(gòu)件3b的保持元件109的配置。
[0033] 【第三實施例】
[0034] 圖6示出了本發(fā)明的第三實施例。具有光學(xué)表面la的反射鏡1由位于背面lb中 心部分處的保持元件2'保持。保持元件2'延伸穿過形成在支撐板6內(nèi)的通孔6a并且被 固定至位于保持元件2'下方的第二構(gòu)件3b。線性馬達4的可移動元件(磁體)4a被粘接至 反射鏡1除中心部分之外的背面lb。定子(線圈）4b經(jīng)由支撐元件5固定至支撐板6。支 撐板6經(jīng)由雙腳支架7耦合至第一構(gòu)件3a。
[0035] 類似于第一實施例，即使在第三實施例中，線性馬達4的驅(qū)動反作用力對反射鏡1 的形狀的影響也被阻止。
[0036] 圖7示出了第三實施例的一種變型。圖7中的配置與圖6中的配置的區(qū)別在于第 一構(gòu)件3a和第二構(gòu)件3b被整體成形。第二實施例和第三實施例中介紹的每一種構(gòu)件3都 被分成兩個構(gòu)件，但是本發(fā)明不限于此。實際上，構(gòu)件3可以由一個或更多個元件構(gòu)成。 [0037]【第四實施例】
[0038] 圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例的反射鏡單元的配置的視圖。圖9是示出了 由三個V形槽104和三個滾珠102構(gòu)成的三個V形槽支架100的示意圖。固定至支撐板6 的滾珠102被耦合至形成在構(gòu)件3內(nèi)的V形槽104以耦合支撐板6和構(gòu)件3而不會過度地 約束它們。因此支撐板6相對于構(gòu)件3被運動學(xué)地保持。在使用這種類型的支架時，構(gòu)件 3的變形以無摩擦的理想狀態(tài)不傳遞至支撐板6。實際上，這種類型的運動學(xué)支架的精度應(yīng) 由滾珠102的形狀誤差、V形槽104的形狀誤差和位置誤差、滾珠102和V形槽104之間的 摩擦等因素的影響決定。
[0039] 在圖9的示例中，V形槽104和滾珠102之間的耦合在V形槽104和滾珠102彼 此點接觸的兩處位置處約束了兩個自由度。由于使用了三個V形槽支架100,支撐板6相對 于構(gòu)件3有六個自由度受到約束。因為即使重復(fù)進行分開支撐板6和構(gòu)件3然后再將它們 重新耦合的操作，V形槽104和滾珠102也總是在相同的位置耦合，所以V形槽支架100具 有很高的定位重復(fù)性。由于V形槽104和滾珠102彼此點接觸，因此作用力從V形槽傳遞 至滾珠102,或者相反地從滾珠102傳遞至V形槽104。但是主要跟變形相關(guān)的力矩不會被 傳遞。
[0040] 在使用板簧或鉸鏈的支架中,在起到V形槽104和滾珠102之間點接觸部分作用 的板簧的低剛度部分、鉸鏈部分等處的剛度不為零，因此不僅能夠傳遞作用力而且也能夠 傳遞力矩。根據(jù)第四實施例，變形的傳遞能夠比使用板簧或者鉸鏈的情況更多地被阻止。
[0041] 盡管反射鏡1的光軸在第一至第四實施例中是沿堅直方向取向，但是反射鏡1的 取向不限于此。即使在反射鏡1的光軸沿任意方向取向時，根據(jù)本發(fā)明的反射鏡單元也是 適用的。例如，當(dāng)反射鏡1的光軸沿水平方向取向時，反射鏡單元被旋轉(zhuǎn)90度。在此情況 下，圖9中的三個V形槽支架100可以堅直成形，或者如圖10所示的V形槽支架100也是 可用的。圖10中的堅直V形槽支架100由形成在構(gòu)件3內(nèi)的V形槽104以及耦合至V形 槽104的滾珠102構(gòu)成。滾珠102被固定至支撐板6 (未示出）。盡管可以使用如圖2所示 的雙腳支架7,但是布置可以根據(jù)具體設(shè)計而改變。本發(fā)明已經(jīng)示范了公知的兩種類型的支 架，但是不限于此。如有必要，支撐板6、構(gòu)件3等可以具有冷卻功能。
[0042] 【曝光裝置】
[0043] 將介紹應(yīng)用了根據(jù)本發(fā)明的反射鏡單元的示范性曝光裝置。如圖11所示，該曝光 裝置包括照明光學(xué)系統(tǒng)501、其上裝有光罩（reticle)的光罩臺502、投影光學(xué)系統(tǒng)503以 及其上裝有基板的基板臺504。該曝光裝置通過投影光學(xué)系統(tǒng)503將被來自照明光學(xué)系統(tǒng) 501的光照亮的光罩的圖案圖像投影到基板上，由此曝光該基板。該曝光裝置可以適用分步 和重復(fù)投影的曝光方法或者分步和掃描投影的曝光方法。根據(jù)本發(fā)明的反射鏡單元可以被 用作用于校正照明光學(xué)系統(tǒng)501和投影光學(xué)系統(tǒng)503中至少一者的波前誤差和畸變的反射 鏡單兀。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明的反射鏡單元也可以被用作用于校正除曝光裝置之外的天文望遠鏡 中的光學(xué)系統(tǒng)的波前誤差和畸變的反射鏡單元。
[0045] 【設(shè)備的制造方法】
[0046] 接下來將介紹一種設(shè)備(例如半導(dǎo)體設(shè)備或液晶顯示設(shè)備)的制造方法。該半導(dǎo)體 設(shè)備通過以下步驟制造：在晶片上形成集成電路的預(yù)處理，以及對通過預(yù)處理形成在晶片 上的集成電路芯片作為產(chǎn)品進行完工的后處理。預(yù)處理包括通過使用上述的曝光裝置曝光 涂覆有感光劑的晶片的步驟，以及顯影該晶片的步驟。后處理包括組裝步驟(切割和粘接） 以及包裝步驟(封裝)。液晶顯示設(shè)備通過形成透明電極的處理制造。形成透明電極的處理 包括將感光劑施加至其上沉積有透明導(dǎo)電膜的玻璃基板的步驟，通過使用上述的曝光裝置 曝光涂覆有感光劑的玻璃基板的步驟，以及顯影該玻璃基板的步驟。根據(jù)本實施例中的設(shè) 備制造方法能夠制造出比傳統(tǒng)設(shè)備質(zhì)量更高的設(shè)備。
[0047] 盡管已經(jīng)參照示范性實施例介紹了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解本發(fā)明并不局限于公開 的示范性實施例。所附權(quán)利要求的保護范圍應(yīng)該跟最廣義的解讀相符從而涵蓋所有這些變 型以及等價的結(jié)構(gòu)和功能。
【權(quán)利要求】
1. 一種反射鏡單元，包括 反射鏡； 多個非接觸型致動器，所述非接觸型致動器包括可移動元件和定子并且被構(gòu)造成用于 改變所述反射鏡的形狀； 支撐板，所述定子被固定至所述支撐板；以及 被構(gòu)造成用于保持所述反射鏡和所述支撐板的構(gòu)件， 其中所述可移動元件被附連至所述反射鏡的與光學(xué)表面相反的表面，并且 所述構(gòu)件經(jīng)由運動學(xué)支架保持所述支撐板。
2. 如權(quán)利要求1所述的單元，其中所述構(gòu)件包括圍繞所述多個致動器、所述反射鏡以 及所述支撐板的透鏡鏡筒。
3. 如權(quán)利要求1所述的單元，其中所述構(gòu)件經(jīng)由所述運動學(xué)支架保持所述反射鏡。
4. 如權(quán)利要求1所述的單元，其中所述構(gòu)件保持所述支撐板的側(cè)表面。
5. 如權(quán)利要求1所述的單元，其中所述構(gòu)件保持所述反射鏡的側(cè)表面。
6. 如權(quán)利要求2所述的單元，其中 所述構(gòu)件包括被構(gòu)造成用于經(jīng)由所述運動學(xué)支架保持所述支撐板的第一構(gòu)件、以及被 構(gòu)造成用于經(jīng)由保持元件保持所述反射鏡的與光學(xué)表面相反的表面的板形第二構(gòu)件， 所述第一構(gòu)件構(gòu)成透鏡鏡筒，并且 所述第二構(gòu)件被固定至所述第一構(gòu)件或者與第一構(gòu)件整體形成。
7. 如權(quán)利要求6所述的單元，其中 所述第二構(gòu)件被定位成沿所述反射鏡的光軸方向夾在所述反射鏡和所述支撐板之間， 所述第二構(gòu)件包括多個通孔，并且 多個支撐元件延伸穿過所述多個通孔。
8. 如權(quán)利要求7所述的單元，其中所述第二構(gòu)件經(jīng)由至少三個保持元件保持所述反射 鏡。
9. 如權(quán)利要求6所述的單元，其中 所述支撐板被定位成沿所述反射鏡的光軸方向夾在所述反射鏡和所述第二構(gòu)件之間， 所述支撐板包括通孔，并且 所述保持元件延伸穿過所述通孔。
10. -種曝光裝置，所述曝光裝置用于經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)將被來自照明光學(xué)系統(tǒng)的光 照亮的光罩的圖案圖像投影到基板上，由此曝光所述基板，其中所述照明光學(xué)系統(tǒng)和投影 光學(xué)系統(tǒng)中的至少一者包括如權(quán)利要求1至9中的任何一項所述的反射鏡單元。
【文檔編號】G02B26/06GK104111527SQ201410145450
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月16日
【發(fā)明者】崔長植 申請人:佳能株式會社