KR20090039664A - 마이크로 액츄에이터, 광학 유닛 및 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

마이크로 액츄에이터, 광학 유닛 및 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090039664A
KR20090039664A KR1020087020651A KR20087020651A KR20090039664A KR 20090039664 A KR20090039664 A KR 20090039664A KR 1020087020651 A KR1020087020651 A KR 1020087020651A KR 20087020651 A KR20087020651 A KR 20087020651A KR 20090039664 A KR20090039664 A KR 20090039664A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
state
drive mechanisms
driven member
illumination light
pair
Prior art date
Application number
KR1020087020651A
Other languages
English (en)
Inventor
소이치 오와
준지 스즈키
Original Assignee
가부시키가이샤 니콘
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 가부시키가이샤 니콘 filed Critical 가부시키가이샤 니콘
Publication of KR20090039664A publication Critical patent/KR20090039664A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/0841—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting element being moved or deformed by electrostatic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • B81B3/0035—Constitution or structural means for controlling the movement of the flexible or deformable elements
    • B81B3/0051—For defining the movement, i.e. structures that guide or limit the movement of an element
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/001—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on interference in an adjustable optical cavity
    • 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
    • G03F7/70233—Optical aspects of catoptric systems, i.e. comprising only reflective elements, e.g. extreme ultraviolet [EUV] projection systems
    • 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
    • G03F7/70283—Mask effects on the imaging process
    • G03F7/70291—Addressable masks, e.g. spatial light modulators [SLMs], digital micro-mirror devices [DMDs] or liquid crystal display [LCD] patterning devices
    • 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
    • G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70833—Mounting of optical systems, e.g. mounting of illumination system, projection system or stage systems on base-plate or ground
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/04—Optical MEMS
    • B81B2201/042—Micromirrors, not used as optical switches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/05—Type of movement
    • B81B2203/053—Translation according to an axis perpendicular to the substrate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/05—Type of movement
    • B81B2203/058—Rotation out of a plane parallel to the substrate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S359/00—Optical: systems and elements
    • Y10S359/90—Methods

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Abstract

그 일부에 스프링부를 갖는 한 쌍의 지지 부재(54A, 54B)가 미러 소자(52)를 지지하고, 이 한 쌍의 지지 부재 각각에 대응하여 설치된 한 쌍의 구동 기구(66A, 66B)가, 대응하는 지지 부재의 스프링부를 변형시킴으로써, 상기 지지 부재가 미러 소자를 지지하는 지지점과 베이스(BS) 사이의 거리를 변화시킨다. 이에 따라, 모든 구동 기구를 구동시킴으로써, 미러 소자를 평행 이동할 수 있고, 또한, 일부의 구동 기구를 구동시킴으로써, 미러 소자를 베이스에 대하여 경사지게 하는 것이 가능하다.

Description

마이크로 액츄에이터, 광학 유닛 및 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법{MICRO ACTUATOR, OPTICAL UNIT, EXPOSURE DEVICE, AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 마이크로 액츄에이터, 광학 유닛 및 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 피구동체를 구동시키는 마이크로 액츄에이터, 상기 마이크로 액츄에이터를 구비하는 광학 유닛 및 상기 광학 유닛을 구비하는 노광 장치, 및 상기 노광 장치를 이용하는 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 반도체 소자 또는 액정 표시 소자 등의 전자 디바이스를 제조하는 리소그래피 공정에서는, 마스크(레티클, 포토마스크 등)에 형성된 패턴을, 투영 광학계를 통해 레지스트 등의 감응제(感應劑)가 도포된 기판(유리 플레이트, 웨이퍼 등) 상에 전사하는 투영 노광 장치가 이용되고 있다.
그런데, 최근에 와서, 디바이스 패턴의 대소에 관계없이, 고가의 마스크(고정의 패턴 원판인 마스크)를 대신하여, 가변 성형 마스크(액티브 마스크라고도 불림)를 이용한 이른바 마스크리스(maskless) 타입의 주사형 노광 장치가 여러 가지 제안되어 있다. 이 마스크리스 타입의 주사형 노광 장치의 일종으로서, 반사형의 공간 광 변조기의 일종인 DMD[디지털·마이크로 미러·디바이스(Digital Micro- mirror Device)]를 가변 성형 마스크로서 이용하는 주사형 노광 장치가 제안되어 있다(예컨대 특허 문헌 1 참조). 이 DMD를 가변 성형 마스크로서 이용하는 주사형 노광 장치에 따르면, 기판 스테이지의 주사에 동기하여 가변 성형 마스크에 있어서 생성되는 패턴을 변화시켜 기판 스테이지 상에 유지된 기판을 노광함으로써, 그 기판 상에 원하는 패턴을 용이하게 형성할 수 있으며, 장치의 비용 절감 및 소형화가 가능하다.
그러나, 종래의 DMD를 구동할 때에는, 구동에 필요로 하는 시간과 그 수배의 진동 감쇠 시간(정정 시간)이 필요하였다. 이 때문에, 노광할 때에 요구되는 구동 속도를 만족시킬 수 없으며, 결과적으로 DMD를 이용한 노광을 할 수 없게 될 우려가 있다.
또한, 종래의 DMD에서는, 예컨대, 도 9에 도시되는 바와 같이, 마이크로 미러가 부호 M으로 나타나는 상태[베이스(BS)에 대하여 기울어진 상태]와, 부호 M'로 나타나는 상태[베이스(BS)에 대하여, 부호 M의 상태와는 반대 방향으로 기울어진 상태] 사이에서 전환되고, 마이크로 미러가, 부호 M으로 나타나는 상태에 있을 때가, 이른바 온 상태로 되어 있었다. 이 온 상태의 마이크로 미러에 조명광(IL)이 입사하면, 마이크로 미러의 반사면에서 반사되어, 투영 광학계(PL)에 입사한다[즉, 상기 온 상태의 마이크로 미러를 통한 조명광(IL)을 이용하여 노광이 행해진다]. 한편, 부호 M'로 나타나는 상태에 있을 때에는, 이른바 오프 상태이며, 이 오프 상태의 마이크로 미러에 입사하는 조명광(IL)은, 마이크로 미러에서 반사된 후, 투영 광학계(PL)에는 입사하지 않는다.
그런데, 도 9에 도시되는 바와 같이, 온 상태의 마이크로 미러는, 베이스(BS)에 대하여 경사진 상태에서 베이스(BS)를 따라 배열되기 때문에, 서로 인접하는 마이크로 미러(M)의 반사면끼리가 마이크로 미러(M)의 반사면의 법선 방향에 관해서 거리 D만큼 어긋난 상태가 된다. 이에 따라, 각각의 마이크로 미러(M)를 통한 조명광(IL)은, 상호 위상차를 갖게 되기 때문에, 이 위상차가 노광 정밀도에 영향을 줄 우려가 있다.
또한, 장래적으로는, 위상 시프트 마스크와 동일한 기능을 갖는 DMD를 이용한 액티브 마스크의 출현도 기대된다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2004-327660호 공보
본 발명은 상술한 사정하에 이루어진 것으로, 제1 관점에서 보면, 피구동체를 구동시키는 마이크로 액츄에이터로서, 상기 피구동체를 지지하고, 그 일부에 탄성부를 갖는 복수의 지지 부재와; 상기 복수의 지지 부재 각각에 대응하여 설치된 복수의 구동 기구;를 구비하며, 상기 복수의 구동 기구 각각은, 대응하는 지지 부재의 탄성부를 변형시킴으로써, 상기 대응하는 지지 부재가 상기 피구동체를 지지하는 지지점과, 소정의 기준면 사이의 거리를 변화시키는 제1 마이크로 액츄에이터이다.
이에 따르면, 임의의 구동 기구를 구동시킴으로써, 대응하는 지지 부재가 피구동체를 지지하는 지지점과 소정의 기준면 사이의 거리가 변화한다. 따라서, 모든 구동 기구를 구동시킴으로써 피구동체를 평행 이동시키거나, 일부의 구동 기구를 구동시킴으로써 피구동체를 기준면에 대하여 경사지게 하는 것이 가능하다.
본 발명은, 제2 관점에서 보면, 피구동체를 구동시키는 마이크로 액츄에이터로서, 한 쌍의 탄성부와, 상기 탄성부 사이를 연결하는 연결부와, 상기 연결부와 상기 피구동체 사이를 접속하는 접속부를 갖는 지지 부재와; 상기 한 쌍의 탄성부 각각에 대응하여 설치된 한 쌍의 구동 기구;를 구비하고, 상기 한 쌍의 구동 기구 각각은, 대응하는 탄성부를 변형시킴으로써, 상기 피구동체의 자세를 변화시키는 제2 마이크로 액츄에이터이다.
이에 따르면, 지지 부재의 대응하는 탄성부를 각각 변형시키는 한 쌍의 구동 기구에 의한 구동량을 동일하게 함으로써, 피구동체를 평행 구동시키는 것이 가능하다. 또한, 한 쌍의 구동 기구의 구동량을 다르게 함으로써, 접속부가 경사지기 때문에, 당해 경사각에 따른 양만큼 피구동체를 경사지게 하는 것이 가능해진다.
본 발명은, 제3 관점에서 보면, 피구동체를 구동시키는 마이크로 액츄에이터로서, 상기 피구동체를 지지하고, 그 일부가 소정면에 직교하는 방향, 및 상기 소정면에 대한 비틀림 방향의 탄성력을 갖는 지지 부재와; 상기 지지 부재를 사이에 두고 양측에 설치되며, 상기 피구동체에 대하여, 상기 소정면에 직교하는 방향의 힘을 각각 작용시키는 것이 가능한 한 쌍의 구동 기구;를 구비하는 제3 마이크로 액츄에이터이다.
이에 따르면, 지지 부재가, 소정면에 직교하는 방향 및 상기 소정면에 대한 비틀림 방향의 탄성력을 갖기 때문에, 한 쌍의 구동 기구가 피구동체에 대하여 동일한 힘을 작용시킴으로써, 피구동체를 소정면에 직교하는 방향으로 평행 이동하는 것이 가능하고, 또한, 각 구동 기구가 피구동체에 대하여 다른 힘을 작용시킴으로써, 피구동체를 소정면에 대하여 경사지게 하는 것이 가능하다.
본 발명은, 제4 관점에서 보면, 광학 소자와; 상기 피구동체로서 상기 광학 소자를 구동시키는 본 발명의 제1∼제3 마이크로 액츄에이터 중 어느 하나;를 구비하는 광학 디바이스이다.
이에 따르면, 광학 소자를 평행 이동시키거나, 경사지게 하는 것이 가능하기 때문에, 광학 소자의 자세를 비교적 자유롭게 변경하는 것이 가능하고, 여러 가지 용도로서 이용하는 것이 가능해진다.
본 발명은, 제5 관점에서 보면, 조명광을 이용하여, 물체를 노광하는 노광 장치로서, 상기 조명광의 광로 상에 배치되는, 구동 기구를 구동 제어하는 제어 장치를 구비하는 본 발명의 광학 디바이스를 구비하고, 상기 광학 디바이스를 통한 상기 조명광을 이용하여 상기 물체를 노광하는 제1 노광 장치이다.
이에 따르면, 조명광의 광로 상에 본 발명의 광학 디바이스가 배치되고, 상기 광학 디바이스를 통한 조명광을 이용하여 물체를 노광하기 때문에, 광학 디바이스가 구비하는 광학 소자의 자세를 변경함으로써, 물체에 도달하는 조명광의 상태를 제어할 수 있다.
본 발명은, 제6 관점에서 보면, 물체를 노광하는 노광 장치로서, 조명광의 조사에 의해 소정의 패턴을 생성하는, 광학 소자가 미러 소자이며, 제1 온 상태, 제2 온 상태 및 오프 상태 사이에서 전환되는 본 발명의 광학 디바이스를 구비하고, 상기 제1 온 상태의 광학 소자를 통한 상기 조명광의 위상과, 상기 제2 온 상태의 광학 소자를 통한 상기 조명광의 위상이, 상호 반파장만큼 어긋나 있는 제2 노광 장치이다.
이에 따르면, 복수의 광학 소자의 각각을 제1 온 상태, 제2 온 상태, 및 오프 상태 사이에서 전환함으로써, 광학 디바이스가 위상 시프트 마스크로서 기능하기 때문에, 고정밀도의 패턴을 생성하는 것이 가능해진다.
또한, 리소그래피 공정에 있어서, 본 발명의 제1, 제2 노광 장치를 이용하기 때문에, 고집적도의 마이크로 디바이스의 생산성을 향상시키는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 또 다른 관점에서 보면, 본 발명의 제1, 제2 노광 장치 중 어느 하나를 이용하는 디바이스 제조 방법이라고도 말할 수 있다.
도 1은 일 실시형태에 따른 노광 장치를 도시하는 개략도이다.
도 2는 가변 성형 마스크를 도시하는 평면도이다.
도 3은 가변 성형 마스크를 구성하는 마이크로 미러 기구의 분해 사시도이다.
도 4의 (A) 및 도 4의 (B)는, 구동 기구의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 (A) 내지 도 5의 (C)는, 마이크로 미러 기구의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시형태의 변형예를 도시하는 도면(그 1)이다.
도 7은 일 실시형태의 변형예를 도시하는 도면(그 2)이다.
도 8은 일 실시형태의 변형예를 도시하는 도면(그 3)이다.
도 9는 종래의 가변 성형 마스크를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시형태를 도 1 내지 도 7의 (B)에 기초하여 설명한다. 도 1에는, 일 실시형태에 따른 노광 장치(100)의 구성이 개략적으로 도시되어 있다.
노광 장치(100)는, 조명계(10), 패턴 생성 장치(12), 투영 광학계(PL), 스테이지 장치(16), 반사 미러(26) 및 제어계 등을 포함하고 있다. 노광 장치(100)는, 패턴 생성 장치(12)에서 생성된 패턴의 상(像)[패턴상]을 스테이지 장치(16)의 일부를 구성하는 스테이지(ST)에 적재된 웨이퍼(W) 상에 투영 광학계(PL)를 이용하여 형성하는 것이다. 상기 제어계는, 마이크로 컴퓨터를 포함하여, 장치 전체를 통괄적으로 제어하는 주제어 장치(20)를 중심으로 해서 구성되어 있다.
조명계(10)는, 광원 유닛 및 광원 제어계를 포함하는 광원계, 및 콜리메이트 렌즈, 옵티컬 인테그레이터(플라이 아이 렌즈, 로드형 인테그레이터 또는 회절 소자 등), 집광 렌즈, 시야 조리개, 릴레이 렌즈 등을 포함하는 조명 광학계 등(모두 도시하지 않음)을 포함하고 있다. 조명계(10)로부터는, 조명광(IL)이 사출된다.
광원 유닛으로서는, 예컨대 국제 공개 제1999/46835호 팜플렛(대응 미국 특허 제7,023,610호 명세서)에 개시되어 있는 바와 같이, DFB 반도체 레이저 또는 파이버 레이저 등의 고체 레이저 광원, 파이버 증폭기 등을 갖는 광 증폭부, 및 파장 변환부 등을 포함하며, 파장 193 ㎚의 펄스광을 출력하는 고조파 발생 장치가 이용되고 있다. 또한, 광원 유닛은, 예컨대 파장 440 ㎚의 연속광 또는 펄스광을 발생 하는 레이저 다이오드 등이어도 좋다.
반사 미러(26)는, 조명계(10)로부터 사출되는 조명광(IL)을 패턴 생성 장치(12)의 후술하는 가변 성형 마스크(VM)를 향해서 반사한다. 또한, 이 반사 미러(26)는, 실제로는, 조명계(10) 내부의 조명 광학계의 일부를 구성하는 것이지만, 여기서는, 설명의 편의상 조명계(10)의 외부로 꺼내서 도시되어 있다.
패턴 생성 장치(12)는, 가변 성형 마스크(VM) 및 미러 구동계(30) 등을 포함하고 있다.
가변 성형 마스크(VM)는, 투영 광학계(PL)의 +Z측이며, 또한 반사 미러(26)에서 반사된 조명광(IL)의 광로 상에 배치되어 있다. 이 가변 성형 마스크(VM)로서는, 일례로서, 도 2에 도시되는 바와 같이, XY 평면 내에 이차원적으로 배치된(어레이 형상으로 배치된), m행 n열의 복수의 마이크로 미러 기구(Mij)[i=1∼m, j=1∼n]를 포함하는 광학 디바이스로서의 마이크로 미러 어레이[디지털·마이크로 미러·디바이스(DMD) 등으로도 불림]가 이용되고 있다. 이 마이크로 미러 어레이는, CMOS 프로세스로 만들어진 집적회로 상에 MEMS 기술로, 가동식의 마이크로 미러 기구를 형성한 것이며, 각 마이크로 미러 기구(Mij)는 경면(반사면)을, Z축 방향으로 구동시키거나, XY 평면에 대하여 경사지게 할 수 있는 것이다.
이하, 도 3을 이용하여, 가변 성형 마스크(VM)를 구성하는 마이크로 미러 기구(Mij)에 대해서 상세히 설명한다.
도 3은 마이크로 미러 기구(Mij)를 하방에서 본 상태를 도시하는 분해 사시 도이다. 이 도 3으로부터 알 수 있듯이, 마이크로 미러 기구(Mij)는, 미러 소자(52)와, 한 쌍의 지지 기구(54A, 54B)와, 상기 한 쌍의 지지 기구(54A, 54B)에 대응하여 설치된 한 쌍의 구동 기구(66A, 66B)를 포함하고 있다.
미러 소자(52)는, 단결정 실리콘 등으로 이루어지는 평면에서 보아(하방에서 보아) 대략 정사각형 형상의 판형상 부재를 포함하며, 상기 판형상 부재의 일측(-Z측)의 면에는, 알루미늄 등을 이용한 도금 가공에 의해 경면이 형성되어 있다. 또한 상기 판형상 부재의 다른 측(+Z측)의 면에는, 한 쌍의 콘택트 홀(52a, 52b)이 형성되어 있다.
한 쌍의 지지 부재(54A, 54B) 중의 한쪽의 지지 부재(54A)는, 단결정 실리콘 또는 질화 실리콘을 적층한 부재로 이루어지며, X축 방향의 양단부 근방에 크랭크 형상의 절곡 부분을 갖는 지지 부재 본체(58)와, 상기 지지 부재 본체(58)의 X축 방향의 대략 중앙부에 있어서, 하방(-Z 방향)으로 돌출한 상태로 설치된 핀부(56)를 포함하고 있다.
지지 부재 본체(58)는, 양단부의 절곡 부분[지지 부재 본체(58)의 최상면]에서, 베이스(BS)[여기서는, 전술한 CMOS 프로세스로 만들어진 집적회로]에 고정된다. 또한, 양단부의 절곡 부분 사이에 끼워진 X축 방향 중앙부는, Z축 방향에 관해서 소정의 탄성력을 갖는 휨 스프링으로서의 기능을 갖고 있다. 또한, 이하에서는, 상기 X축 방향 중앙부의 베이스(BS)와는 접촉하고 있지 않은 부분을 「스프링부」라고 부르는 것으로 한다.
한 쌍의 구동 기구(66A, 66B) 중의, 한쪽의 지지 부재(54A)에 대응하는 측의 구동 기구(66A)는, 지지 부재 본체(58)의 스프링부의 상면(+Z측의 면)에 고정된 가동 전극(62)과, 베이스(BS)의 상기 가동 전극(62)에 대향하는 위치에 고정된 고정 전극(64)을 포함하고 있다. 이들 가동 전극(62)과 고정 전극(64) 사이에 전압이 인가됨으로써 양 전극(62, 64) 사이에 정전력이 발생한다.
이에 대해서 구체적으로 설명하면, 고정 전극(64)과 가동 전극(62) 사이에 전압이 인가되어 있지 않은 경우에는, 도 4의 (A)에 도시되는 바와 같이, 전극(62, 64) 사이의 정전력은 영이기 때문에, 지지 부재 본체(58)의 스프링부에 힘이 작용하지 않으므로, 스프링부가 휘어지지 않고 소정의 초기 상태로 유지된다. 한편, 초기 상태란, 지지 부재(54A)의 최하단[핀부(56)의 -Z측 단부]과 베이스(BS)와의 거리가 La인 경우를 말하는 것으로 한다.
한편, 전극(62, 64) 사이에 전압이 인가되면, 도 4의 (B)에 도시되는 바와 같이, 전극 사이에 정전력(흡인력)이 발생하여, 지지 부재 본체(58)의 스프링부가 상방(+Z 방향)으로 휘어진다. 이 경우에 있어서의 지지 부재(54A)의 최하단[핀부(56)의 -Z측 단부]과 베이스(BS) 사이의 거리가 Lb(＜La)인 것으로 한다. 또한, 지지 부재(54A)의 최하단과 베이스 (BS) 사이의 거리가 Lb가 될 때에는, 전극(62와 64)이 접촉해도 좋으며, 이 경우에는, 전극(62, 64)의 표면을 두꺼운 절연막으로 코팅해 두는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 고정 전극(64) 및 가동 전극(62)이, 주제어 장치(20)로부터의 구동 신호(본 실시형태에서는, 양 전극 사이의 전압)에 따른 구 동력(정전력)을 발생시켜, 지지 부재 본체(58)의 스프링부를 휨 변형시킴으로써 미러 소자(52)를 구동시킨다.
여기서, 지지 부재(54A) 및 구동 기구(66A), 및 구동 기구(66A)를 구성하는 전극에 대한 도시하지 않은 배선 등은, 베이스(BS)에 대한 실리콘막의 생성, 알루미늄막의 생성, 포토리소에칭법에 의한 패터닝, 및 포토레지스트 등의 희생층의 형성 등의 작업의 반복, 및 희생층의 제거 등의 작업을 행함으로써, 제조할 수 있다.
도 3으로 되돌아가서, 다른쪽의 지지 부재(54B) 및 상기 지지 부재(54B)에 대응하는 구동 기구(66B)도, 상기 지지 부재(54A) 및 구동 기구(66A)와 동일한 구성으로 되어 있다. 또한, 구동 기구(66A) 및 구동 기구(66B)로서는, 정전력을 이용하는 기구(정전 액츄에이터)에 한정되지 않으며, 예컨대, 전자력(로렌츠힘)을 이용하는 구동 기구, 또는 압전 소자를 이용하는 구동 기구 등을 채용하는 것도 가능하다.
여기서, 구동 기구(66A, 66B)에 의한 작용에 대해서, 도 5의 (A) 내지 도 5의 (C)에 기초하여 설명한다.
도 5의 (A)에는, 구동 기구(66A, 66B)에 전압이 인가되어 있지 않은 상태가 도시되어 있다. 이 경우, 양 지지 부재(54A, 54B)는, 전술한 도 4의 (A)의 상태로 유지되어 있다. 따라서, 미러 소자(52)는, 베이스(BS)로부터 거리 La만큼 떨어진 위치에서 베이스(BS)에 평행하게 유지되게 된다. 한편, 도 5의 (B)에는, 구동 기구(66A, 66B) 모두에 전압이 인가된 상태가 도시되어 있다. 이 경우, 양 지지 부재(54A, 54B)는, 전술한 도 4의 (B)의 상태로 유지되어 있다. 따라서, 미러 소 자(52)는, 베이스(BS)로부터 거리 Lb만큼 떨어진 위치에서 베이스(BS)에 평행하게 유지되게 된다. 즉, 도 5의 (A)의 상태로부터, 양 구동 기구(66A, 66B)에 전압을 인가함으로써, 미러 소자(52)가 거리(La-Lb)만큼, Z축 방향으로 평행 이동한 것이 된다.
또한, 도 5의 (C)에는, 구동 기구(66A, 66B) 중, 한쪽의 구동 기구(66B)에만 전압이 인가된 상태가 도시되어 있다. 이 경우, 한쪽의 지지 부재(54A)가 전술한 도 4의 (A)의 상태가 되고, 다른쪽의 지지 부재(54B)가 전술한 도 4의 (B)의 상태가 된다. 따라서, 미러 소자(52)는, XY 평면에 경사진 상태로 유지되게 된다.
여기서, 도 5의 (A)에 도시되는 상태(또는 자세)에 있는 미러 소자(52)에, 도 1의 상태에서 조명광(IL)이 조사되면, 미러 소자(52)의 반사면에서 반사되어, 투영 광학계(PL)에 입사한다. 그래서, 도 5의 (A)의 미러 소자(52)의 상태를, 이하에서는, 「제1 온 상태」라고도 부르는 것으로 한다.
또한, 도 5의 (B)에 도시되는 상태(또는 자세)에 있는 미러 소자(52)에, 도 1의 상태에서 조명광(IL)이 조사되면, 미러 소자(52)의 반사면에서 반사되어, 투영 광학계(PL)에 입사한다. 그래서, 도 5의 (B)의 미러 소자(52)의 상태를, 이하에서는, 「제2 온 상태」라고도 부르는 것으로 한다. 또한, 이 경우의 이동 거리(La-Lb)는, 제1 온 상태의 미러 소자(52)를 통한 조명광(IL)[이하에서는, 반사광(IL2)이라고도 부름]의 위상과, 제2 온 상태의 미러 소자(52)를 통한 반사광( IL2)의 위상이, 상호 반파장만큼 어긋나도록 결정되어 있다.
또한, 도 5의 (C)에 도시되는 상태(또는 자세)에 있는 미러 소자(52)에 조명 광(IL)이 조사되면, 미러 소자(52)의 반사면에서 반사되지만, 그 반사광이 투영 광학계(PL)에는 입사하지 않는다. 따라서, 도 5의 (C)의 상태를, 이하에서는, 「오프 상태」라고도 부르는 것으로 한다.
본 실시형태에서는, 주제어 장치(20)의 지시하에, 미러 구동계(30)에 의해서, 각 미러 소자(52)의 상태가, 상기 제1 온 상태, 제2 온 상태, 및 오프 상태의 3가지의 상태 사이에서 독립적으로 전환된다.
도 1로 되돌아가서, 미러 구동계(30)는, 도시하지 않은 인터페이스를 통해 도시하지 않은 상위 장치로부터 패턴상(像)의 형성에 필요한 데이터 중 패턴의 설계 데이터(예컨대, CAD 데이터)를 취득한다. 그리고, 미러 구동계(30)는, 취득한 설계 데이터에 기초하여, 웨이퍼(W) 상에 있어서의 노광 대상의 구획 영역 부분에 가변 성형 마스크(VM)로부터의 빛이 투영 광학계(PL)를 통해 조사되고, 웨이퍼(W) 상에 있어서의 노광 대상의 구획 영역 부분 이외의 부분에 가변 성형 마스크(VM) 로부터의 빛이 조사되지 않도록, 각 마이크로 미러 기구(Mij)의 미러 소자(52)를 구동시키는 신호를 생성해서, 구동 기구(66A, 66B)를 구성하는 전극(62, 64)에 공급한다. 여기서는, 미러 소자(52)를 「제1 온 상태」로 하기 위한 구동 신호, 미러 소자(52)를 「제2 온 상태」로 하기 위한 구동 신호, 및 미러 소자(52)를 「오프 상태」로 하기 위한 구동 신호 중 어느 하나가 각 마이크로 미러 기구의 구동 기구(66A, 66B)의 전극에 각각 출력된다. 이에 따라, 패턴 생성 장치(12)에 의해, 설계 데이터에 따른 패턴이 생성된다. 또한, 패턴 생성 장치(12)에 의해 생성되는 패 턴은, 웨이퍼(W)의 주사 방향(여기서는, Y축 방향)으로의 이동에 따라서 변화한다.
투영 광학계(PL)는, 경통의 내부에 소정의 위치 관계로 배치된 복수의 광학 소자를 갖는다. 투영 광학계(PL)는, 패턴 생성 장치(12)에 의해 생성된 패턴을, 피노광면 상에 배치된 웨이퍼(W) 상에 투영 배율 β[β는 예컨대 1/4, 1/8, 1/100, 1/200, 1/400 등]로 축소 투영한다.
스테이지 장치(16)는, 웨이퍼(W)[물체]를 유지하여 움직이는 것이 가능한 스테이지(ST)와, 주제어 장치(20)로부터의 지령에 따라서 스테이지(ST)의 동작 상태(이동 등)를 제어하는 스테이지 구동계(40)를 구비하고 있다.
스테이지(ST)는, X축, Y축 및 Z축 방향으로 이동 가능하고, 또한 X축, Y축 및 Z축 둘레의 회전(θx, θy, θz) 방향으로 회전 가능하며, 투영 광학계(PL)를 통해 생성되는 가변 성형 마스크(VM)의 패턴상에 대하여 웨이퍼(W)를 6자유도로 얼라이먼트(alignment) 가능하다. 또한, 가변 성형 마스크(VM) 및 투영 광학계(PL)를 통해 조명광(IL)으로 웨이퍼(W)를 주사 노광하기 위해서, 스테이지(ST)는 XY 평면 내의 소정의 주사 방향(예컨대, 도 1에 있어서의 지면(紙面) 내 수평 방향인 Y축 방향)으로 원하는 속도로 이동되어, 가변 성형 마스크(VM)에서 생성한 패턴(표시 화상)의 변화와 웨이퍼(W)의 이동을 동기시킨다.
스테이지(ST)의 위치 정보(회전 정보도 포함함)는, 도시하지 않은 위치 계측계(예컨대 레이저 간섭계, 및/또는 인코더를 포함하며, 필요하다면 포커스 센서 등도 포함함)에 의해 계측되어, 주제어 장치(20)에 공급된다. 주제어 장치(20)는, 이 위치 정보에 기초하여 스테이지 구동계(40)의 모터 등을 구동시켜 웨이퍼(W)의 이 동, 및 위치 결정을 행한다.
주제어 장치(20)는, 조명계(10), 패턴 생성 장치(12), 스테이지 장치(16) 등의 동작을 제어하여, 투영 광학계(PL)를 통해 웨이퍼(W) 상에 가변 성형 마스크(VM)에서 순차적으로 생성된 패턴의 상을 형성한다. 이때, 주제어 장치(20)는, 웨이퍼(W)를 적당한 속도로 이동시키면서, 이것에 동기하여 구동계(30)를 통해 가변 성형 마스크(VM)에서 생성한 패턴을 스크롤시킴으로써, 주사형의 노광을 행한다.
여기서, 본 실시형태에서는, 미러 소자(52)가 제1 온 상태와 제2 온 상태라고 하는 2종류의 온 상태를 가지며, 제1 온 상태와 제2 온 상태에서는, 미러 소자(52)에서 반사된 반사광(IL2)의 위상이 상호 반파장 분량만큼 어긋나 있기 때문에, 제1 온 상태의 미러 소자와 제2 온 상태의 미러 소자를 근접해서 배치함으로써, 위상 시프트 마스크로서의 기능을 수행하게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 마이크로 미러 기구(Mij)에 의하면, 그 일부에 스프링부를 갖는 한 쌍의 지지 부재(54A, 54B)가 미러 소자(52)를 지지하고, 이 한 쌍의 지지 부재(54A, 54B) 각각에 대응하여 설치된 한 쌍의 구동 기구(66A, 66B)가, 대응하는 지지 부재(54A, 54B)의 스프링부를 변형시킴으로써, 상기 지지 부재(54A, 54B)가 미러 소자(52)를 지지하는 지지점과 베이스(BS) 사이의 거리가 각각 변화한다. 따라서, 모든 구동 기구(66A, 66B)를 구동시킴으로써 미러 소자(52)를 평행 이동시키거나, 일부의 구동 기구를 구동시킴으로써 미러 소 자(52)를 베이스(BS)에 대하여 경사지게 하는 것이 가능해지고 있다.
또한, 상기의 마이크로 미러 기구(Mij)를 다수 이용하여 구성된 본 실시형태에 따른 가변 성형 마스크(VM)에서는, 각 마이크로 미러 기구(Mij)를 구성하는 지지 부재(54A, 54B)의 스프링부가 휨형의 스프링이기 때문에, 비틀림 스프링 등을 이용한 경우와 비교하여, 스프링 상수를 크게 할 수 있으며, 구동 기구(66A, 66B)의 정전력이 해제되었을 때에, 고응답으로 도 4의 (B)의 상태로부터 도 4의 (A)의 상태로 되돌릴 수 있고, 또한, 진동이 감쇠하기까지의 시간도 단축하는 것이 가능하다. 따라서, 본 실시형태에서는, 각 마이크로 미러 기구(Mij)의 미러 소자(52)에 입사하여 반사된 조명광(IL)이 투영 광학계(PL)에 입사하는 온 상태(제1 온 상태 또는 제2 온 상태)와, 투영 광학계(PL)에 입사하지 않는 오프 상태와의 전환을 고속으로 행할 수 있다. 또한, 스프링부가 휨형인 지지 부재(54A, 54B)에서는, 장력을 가하는 것에 의해서도, 응답 속도를 빠르게 할 수 있다(고응답화하는 것이 가능해진다).
또한, 본 실시형태의 가변 성형 마스크(VM)에서는, 상기한 바와 같이 각 마이크로 미러 기구(Mij)의 미러 소자(52)를 평행 이동하는 것이 가능하기 때문에 제1 온 상태와 제2 온 상태의 미러 소자(52)의 배치를 연구함으로써, 위상 시프트 마스크로서 이용하는 것이 가능하다. 이에 따라, 미세한 패턴을 고정밀도로 노광하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태에서는, 종래와 같이, 미러 소자가 베이스에 대하여 경사 져 있는 상태가 온 상태로 되어 있지 않기 때문에, 인접하는 미러 소자에서 반사된 반사광 사이에 위상차가 발생하지 않으며, 이러한 점에서도 고정밀도의 노광이 가능하다.
또한, 상기 실시형태에서는, 하나의 마이크로 미러 기구(Mij)가, 한 쌍의 지지 부재(54A, 54B)와, 상기 한 쌍의 지지 부재(54A, 54B)에 대응하여 설치된 한 쌍의 구동 기구(66A, 66B)를 구비하는 구성에 대해서 설명하였으나, 이것에 한정되지 않으며, 3개 이상의 지지 부재와, 이것에 대응하여 설치된 3개 이상의 구동 기구를 구비하고 있어도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 한 쌍의 지지 부재가 X축 방향을 길이 방향으로 하는 경우에 대해서 설명하였으나, 이것에 한정되지 않으며, 예컨대 한 쌍의 지지 부재가 Y축 방향을 길이 방향으로 하는 것으로 해도 좋고, 또한, Y축 방향을 길이 방향으로 하는 지지 부재를 갖는 마이크로 미러 기구와, X축 방향을 길이 방향으로 하는 지지 부재를 갖는 마이크로 미러 기구를 병용하는 것으로 해도 좋다. 이와 같이 종류가 다른 지지 부재를 갖는 마이크로 미러 기구를 병용하는 경우에는, 예컨대, 도 6의 (A)에 도시되는 바와 같이 인접하는 마이크로 미러 기구끼리를 종류가 다른 지지 부재를 갖는 마이크로 미러 기구로 할 수 있다. 이에 따라, 예컨대, 도 6의 (A)에 도시되는 바와 같이, 미러 소자의 한 변의 길이보다도 지지 부재의 전체 길이 쪽이 큰 경우라도, 지지 부재끼리가 기계적으로 간섭하지 않고, 미러 소자를 어레이 형상으로 배치하는 것이 가능하다. 또한, 도 6의 (B)에 도시되는 바와 같 이, Y축 방향을 길이 방향으로 하는 지지 부재를 X축 방향으로 소정 간격을 두고 배치한 마이크로 미러 기구와, Y축 방향을 길이 방향으로 하는 지지 부재를 Y축 방향으로 소정 간격을 두고 배치한 마이크로 미러 기구를, Y축 방향에 관해서 교대로 배치하도록 해도 좋다. 이렇게 함으로써, 인접하는 마이크로 미러 기구의 지지 부재끼리가 기계적으로 간섭하는 일이 없기 때문에, 미러 소자를 어레이 형상으로 배치하는 것이 가능하다. 물론, 지지 부재가 X축 및 Y축과 교차하는 방향을 길이 방향으로 하는 것이어도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 복수의 지지 부재와 이것에 대응하는 복수의 구동 기구를 구비하는 경우에 대해서 설명하였으나, 이것에 한정되지 않으며, 도 7에 도시되는 바와 같은 구성을 채용하는 것도 가능하다.
이 도 7에 도시되는 마이크로 미러 기구(Mij')는, 미러 소자(52)와, 미러 소자(52)를 지지하는 하나의 지지 부재(54')와, 상기 지지 부재(54')와 베이스(BS) 사이에 설치된 한 쌍의 구동 기구(66A, 66B)를 포함하고 있다.
지지 부재(54')는, 도 7에 도시되는 바와 같이, 평면에서 보아 대략 H자 형상의 지지 부재 본체(58')와, 상기 지지 부재 본체(58') 하면의 XY 평면 내의 중앙부에 설치된 핀부(56')를 포함하고 있다.
지지 부재 본체(58')는, 상기 실시형태에서 설명한 지지 부재 본체(58)와 동일한 부재를 이용하여 동일한 제조 방법에 의해 제조되며, X축 방향으로 연장되고, Y축 방향으로 소정의 간격을 두고 배치된 한 쌍의 피구동부(59A, 59B)와, 각 피구 동부(59A, 59B)의 X축 방향 중앙부를 연결하는 연결부(69)를 갖고 있다. 피구동부(59A, 59B)의 X축 방향 양단부는, -Z 방향 및 +X 방향(-X 방향)으로 순차적으로 절곡되며, 그 절곡 부분(XY 평면을 갖는 부분)에서 베이스(BS)에 고정되어 있다. 또한, 피구동부(59A, 59B)의 중앙 부분[베이스(BS)와는 비접촉인 부분]이, 상기 실시형태와 마찬가지로, 스프링부로 되어 있다.
한 쌍의 구동 기구(66A, 66B)의 각각은, 피구동부(59A, 59B)의 +Z측의 면에 설치된 가동 전극(62)과, 베이스(BS)의 가동 전극(62)에 대향하는 위치에 설치된 고정 전극(64)을 포함하고 있다. 또한, 이 한 쌍의 구동 기구(66A, 66B)에 대해서는, 상기 실시형태와 동일한 것을 이용하고 있기 때문에 그 설명은 생략한다.
이상과 같이 구성되는 도 7의 마이크로 미러 기구(Mij)에서는, 상기 실시형태와 동일한 구동을 행할 수 있다. 즉, 구동 기구(66A, 66B)의 어디에도 전압을 인가하지 않은 상태(제1 온 상태)와, 양 구동 기구(66A, 66B)의 양방에 전압을 인가하는 상태(제2 온 상태) 및 한쪽의 구동 기구에 전압을 인가함으로써, 미러 소자(52)를 XY 평면에 대하여 경사지게 하는 상태(오프 상태) 중 어느 하나를 선택적으로 전환할 수 있다.
이러한 구성을 채용함으로써, 미러 소자(52)를 상기 실시형태와 동일하게 하여 구동시킬 수 있으며, 미러 소자(52)를 한 부위에서 지지할 수 있기 때문에, 미러를 복수점에서 지지하는 경우에 비하여, 미러 소자(52)를 변형시키는 힘이 부여될 가능성이 낮다.
또한, 도 8에 도시되는 바와 같은 마이크로 미러 기구를 이용하는 것도 가능하다. 도 8에 도시되는 마이크로 미러 기구((Mij")는, 미러 소자(52)와, 상기 미러 소자(52)를 지지하는 하나의 지지 부재(54")와, 지지 부재(54")의 -Y측으로 소정 거리 떨어져서 배치된 구동 기구(66A')와, 지지 부재(54")의 +Y측으로 소정 거리 떨어져서 배치된 구동 기구(66B')를 포함하고 있다.
지지 부재(54")는, 상기 실시형태의 지지 부재(54A, 54B)와 거의 동일한 구성이기는 하지만, 지지 부재(54")를 구성하는 지지 부재 본체(58)의 일부에 한 쌍의 힌지부(71)가 형성되어 있는 점이 다르다.
구동 기구(66A', 66B')는, 상기 실시형태의 구동 기구(66A, 66B)와 동일한 구성[고정 전극(64)과 가동 전극(62)을 포함하는 구성]이기는 하지만, 가동 전극(62)이 미러 소자(52)에 직접 고정되어 있는 점이 다르다.
이와 같이 구성되는 마이크로 미러 기구((Mij")에서는, 한 쌍의 구동 기구(66A', 66B')의 어디에도 전압을 인가하지 않은 상태에서는, 미러 소자(58)를 소정의 높이 위치에서 베이스(BS)에 평행하게 지지하고, 한 쌍의 구동 기구(66A', 66B')의 양방에 전압을 인가한 상태에서는, 미러 소자(58)를 상기 소정의 높이보다도 높은 위치에서 베이스(BS)에 평행하게 지지하며, 또한, 한 쌍의 구동 기구(66A', 66B') 중 어느 한쪽에 전압을 인가하고, 다른쪽에는 전압을 인가하지 않은 상태에서는, 미러 소자(58)를 X축 둘레로 회전(경사)시키는 것이 가능하다. 이 경우, 지지 부재 본체(58)에 형성된 한 쌍의 힌지부(71)에 의해, 경사가 용이하게 행해진다.
또한, 상기 실시형태에서는, 광학 소자로서 미러 소자를 채용하는 것으로 하였으나, 이것에 한정되지 않으며, 렌즈 소자 등의 다른 광학 소자를 이용하는 것도 가능하다. 또한, 상기 실시형태에서는, 한 쌍의 가변 성형 마스크(마이크로 미러 어레이)(VM) 및 투영 광학계(PL)를 설치하는 것으로 하였으나, 가변 성형 마스크(VM)와 투영 광학계(PL)를 복수 쌍 설치해도 좋으며, 또는 가변 성형 마스크(VM)와 투영 광학계(PL)에서 그 수를 다르게 해도 좋다. 전자에서는, 예컨대, 주사 방향(Y축 방향)과 교차하는 방향(예컨대 X축 방향)에 관해서 복수의 투영 광학계(PL)의 각 투영 영역[조명광(IL)의 조사 영역에 대응]의 위치를 다르게 하는, 예컨대 X축 방향을 따라서 일렬로 복수의 투영 영역을 배치하거나, 또는 Y축 방향에 관해서 떨어진 복수 열을 각각 따라서 투영 영역을 네스트(nest) 형상, 즉 지그재그 형상으로 배치하는 것으로 해도 좋다. 또한, 후자에서는, 예컨대 N(1 이상의 정수)개의 가변 성형 마스크(VM)에 대하여 M(≥N+1)개의 투영 광학계(PL)를 설치하거나, 또는 M개의 가변 성형 마스크(VM)에 대하여 N개의 투영 광학계(PL)를 설치하는 것으로 해도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는, 본 발명의 광학 디바이스가 가변 성형 마스크(VM)에 적용된 경우에 대해서 설명하였으나, 이것에 한정되지 않으며, 예컨대, 조명계(조명 광학계) 내에 본 발명의 광학 디바이스를 설치하고, 상기 광학 디바이스를 이용하여, 조명 불균일함의 발생을 억제하도록 해도 좋다.
또한, 본 발명은, 반도체 디바이스 제조용의 노광 장치에의 적용에 한정되지 않고, 예컨대, 각형(角型)의 유리 플레이트에 형성되는 액정 표시 소자, 또는 플라즈마 디스플레이 등의 디스플레이 장치용의 노광 장치, 촬상 소자(CCD 등), 마이크로 머신, 박막 자기 헤드, 및 DNA칩 등의 각종 디바이스를 제조하기 위한 노광 장치에도 널리 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은, 각종 디바이스의 마스크 패턴이 형성된 마스크(포토마스크, 레티클 등)를 리소그래피 공정을 이용하여 제조하는 노광 장치에도 적용할 수 있다. 이상과 같이, 상기 각 실시형태에서 에너지빔이 조사되는 노광 대상의 물체는 웨이퍼에 한정되는 것은 아니며, 유리 플레이트, 세라믹 기판, 또는 마스크 블랭크 등 다른 물체여도 좋다.
반도체 디바이스는, 디바이스의 기능·성능 설계를 행하는 단계, 실리콘 재료로부터 웨이퍼를 형성하는 단계, 상기한 실시형태의 노광 장치에 의해서 가변 성형 마스크를 통해 웨이퍼를 노광하는 단계, 에칭 등의 회로 패턴을 형성하는 단계, 디바이스 조립 단계(다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정을 포함함), 및 검사 단계 등을 거쳐서 제조된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 노광 장치에 본 발명의 광학 디바이스가 이용된 경우에 대해서 설명하였으나, 이것에 한정되지 않으며, 예컨대, 프로젝터 등의 투영 화상 표시 장치에 이용하는 것도 가능하고, 예컨대, 광학적 정보 처리 장치, 정전 사진 인쇄 장치, 광 통신에 이용되는 광스위치, Switched Blazed Grating Device, 또는 인쇄 분야에서 이용되는 플레이트 세터 등 여러 가지 용도에 이용하는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 실시형태와 같이, 복수의 마이크로 미러(광학 소자)를 포함하는 경우에 한정되지 않으며, 마이크로 미러 기구를 하나만 포함하는 것으로 해도 좋다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 마이크로 액츄에이터는, 피구동체를 구동시키는 데 적합하다. 또한, 본 발명의 광학 유닛은, 광학 소자를 구동시키는 데 적합하다. 또한, 본 발명의 노광 장치는, 조명광을 이용하여 물체를 노광하는 데 적합하다. 또한, 본 발명의 디바이스 제조 방법은, 마이크로 디바이스의 제조에 적합하다.

Claims (19)

  1. 피구동체를 구동시키는 마이크로 액츄에이터에 있어서,
    상기 피구동체를 지지하고, 그 일부에 탄성부를 갖는 복수의 지지 부재와,
    상기 복수의 지지 부재 각각에 대응하여 설치된 복수의 구동 기구
    를 포함하고,
    상기 복수의 구동 기구 각각은, 대응하는 지지 부재의 탄성부를 변형시킴으로써, 상기 대응하는 지지 부재가 상기 피구동체를 지지하는 지지점과, 소정의 기준면 사이의 거리를 변화시키는 것인, 마이크로 액츄에이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 지지 부재 각각의 탄성부는, 휨형의 스프링을 포함하는 것인, 마이크로 액츄에이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탄성부는 상기 휨형의 스프링에 장력을 가함으로써, 응답 속도가 고속화되는 것인, 마이크로 액츄에이터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 구동 기구 각각은, 대응하는 지지 부재가 상기 피구동체를 지지 하는 지지점과 상기 기준면이 제1 거리만큼 떨어진 제1 상태와, 상기 지지점과 상기 기준면이 상기 제1 거리와는 다른 제2 거리만큼 떨어진 제2 상태를 전환하는 것인, 마이크로 액츄에이터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지 부재 및 상기 구동 기구를 2개씩 포함하고,
    상기 2개의 구동 기구는, 상기 2개의 지지 부재가 모두 상기 제1 상태에 있는 상태, 상기 2개의 지지 부재가 모두 상기 제2 상태에 있는 상태, 및 상기 2개의 지지 부재의 한쪽이 상기 제1 상태이고 다른쪽이 상기 제2 상태에 있는 상태 중 어느 하나의 상태가 되도록 상기 2개의 지지 부재를 개별적으로 구동시키는 것인, 마이크로 액츄에이터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 구동 기구 각각은 정전 액츄에이터인 것인, 마이크로 액츄에이터.
  7. 피구동체를 구동시키는 마이크로 액츄에이터에 있어서,
    한 쌍의 탄성부와, 상기 탄성부 사이를 연결하는 연결부와, 상기 연결부와 상기 피구동체 사이를 접속하는 접속부를 갖는 지지 부재와,
    상기 한 쌍의 탄성부 각각에 대응하여 설치된 한 쌍의 구동 기구
    를 포함하고,
    상기 한 쌍의 구동 기구 각각은, 대응하는 탄성부를 변형시킴으로써, 상기 피구동체의 자세를 변화시키는 것인, 마이크로 액츄에이터.
  8. 피구동체를 구동시키는 마이크로 액츄에이터에 있어서,
    상기 피구동체를 지지하고, 그 일부가 소정면에 직교하는 방향, 및 상기 소정면에 대한 비틀림 방향의 탄성력을 갖는 지지 부재와,
    상기 지지 부재를 사이에 두고 양측에 설치되며, 상기 피구동체에 대하여, 상기 소정면에 직교하는 방향의 힘을 각각 작용시키는 것이 가능한 한 쌍의 구동 기구
    를 포함하는 마이크로 액츄에이터.
  9. 광학 소자와,
    상기 피구동체로서 상기 광학 소자를 구동시키는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 마이크로 액츄에이터를 포함하는 광학 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광학 소자 및 상기 마이크로 액츄에이터를 복수 구비하는 광학 디바이스.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 광학 소자는 어레이 형상으로 배치되어 있는 것인, 광학 디바이스.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학 소자는 반사면을 갖는 미러 소자인 것인, 광학 디바이스.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    1 또는 2 이상의 상기 구동 기구를 구동 제어하는 제어 장치를 더 구비하는 광학 디바이스.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 광학 소자는, 반사면을 갖는 미러 소자이며,
    상기 제어 장치는, 상기 반사면 각각의 상태를, 소정의 기준면에 평행하고 상기 기준면으로부터 제1 소정 거리만큼 떨어진 제1 면 상에 위치하는 제1 온 상태와, 상기 기준면에 평행하고 상기 기준면으로부터 상기 제1 소정 거리와는 다른 제2 소정 거리만큼 떨어진 제2 면 상에 위치하는 제2 온 상태와, 상기 기준면에 대하여 경사진 오프 상태 사이에서 전환하는 것인, 광학 디바이스.
  15. 조명광을 이용하여, 물체를 노광하는 노광 장치에 있어서,
    상기 조명광의 광로 상에 배치되는 제13항에 기재된 광학 디바이스
    를 포함하고,
    상기 광학 디바이스를 통한 상기 조명광을 이용하여 상기 물체를 노광하는 노광 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 광학 디바이스는 상기 조명광의 조사에 의해 소정의 패턴을 생성하는 것인, 노광 장치.
  17. 물체를 노광하는 노광 장치에 있어서,
    조명광의 조사에 의해 소정의 패턴을 생성하는 제14항에 기재된 광학 디바이스
    를 포함하고,
    상기 제1 온 상태의 광학 소자를 통한 상기 조명광의 위상과, 상기 제2 온 상태의 광학 소자를 통한 상기 조명광의 위상은, 상호 반파장만큼 어긋나 있는 것인, 노광 장치.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물체를 유지하여 이동하는 이동체를 더 포함하고,
    상기 제어 장치는, 상기 각 구동 기구를 상기 이동체의 소정 방향으로의 이 동에 동기하여 제어하는 것인, 노광 장치.
  19. 리소그래피 공정을 포함하는 디바이스 제조 방법에 있어서,
    상기 리소그래피 공정에서는, 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 노광 장치를 이용하여 노광을 행하는 것인, 디바이스 제조 방법.
KR1020087020651A 2006-07-06 2007-07-06 마이크로 액츄에이터, 광학 유닛 및 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법 KR20090039664A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006186449 2006-07-06
JPJP-P-2006-00186449 2006-07-06

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137013112A Division KR20130079603A (ko) 2006-07-06 2007-07-06 광학 디바이스, 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090039664A true KR20090039664A (ko) 2009-04-22

Family

ID=38894630

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087020651A KR20090039664A (ko) 2006-07-06 2007-07-06 마이크로 액츄에이터, 광학 유닛 및 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법
KR1020137013112A KR20130079603A (ko) 2006-07-06 2007-07-06 광학 디바이스, 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137013112A KR20130079603A (ko) 2006-07-06 2007-07-06 광학 디바이스, 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
US (2) US7952780B2 (ko)
EP (1) EP2045645A1 (ko)
JP (2) JP5282883B2 (ko)
KR (2) KR20090039664A (ko)
WO (1) WO2008004664A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170093139A (ko) * 2014-12-09 2017-08-14 칼 짜이스 에스엠테 게엠베하 리소그래피 시스템용 연결 장치

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6978342B1 (en) 1995-07-31 2005-12-20 Lexar Media, Inc. Moving sectors within a block of information in a flash memory mass storage architecture
US7490283B2 (en) 2004-05-13 2009-02-10 Sandisk Corporation Pipelined data relocation and improved chip architectures
US7849381B2 (en) 2004-12-21 2010-12-07 Sandisk Corporation Method for copying data in reprogrammable non-volatile memory
KR20090039664A (ko) * 2006-07-06 2009-04-22 가부시키가이샤 니콘 마이크로 액츄에이터, 광학 유닛 및 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법
US8324519B2 (en) 2009-06-05 2012-12-04 Microstar Technologies Llc MEMS switch with latch mechanism
EP2476026A1 (en) 2009-09-08 2012-07-18 Carl Zeiss SMT GmbH Optical element with low surface figure deformation
WO2011030586A1 (ja) * 2009-09-09 2011-03-17 シャープ株式会社 波長選択反射素子、波長選択反射ユニット、および反射型表示装置
US8743342B2 (en) 2009-11-17 2014-06-03 Nikon Corporation Reflective imaging optical system, exposure apparatus, and method for producing device
JP5740819B2 (ja) * 2010-02-22 2015-07-01 株式会社ニコン 空間光変調器の製造方法、空間光変調器、照明光発生装置および露光装置
JP5700272B2 (ja) * 2010-04-13 2015-04-15 株式会社ニコン 照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法
US9075322B2 (en) 2010-09-10 2015-07-07 Nikon Corporation Reflective imaging optical system, exposure apparatus, and method for producing device
TW201243287A (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Laser range finder
JP6135514B2 (ja) 2012-02-06 2017-05-31 株式会社ニコン 反射結像光学系、およびデバイス製造方法
DE102012206612A1 (de) * 2012-04-23 2013-10-24 Carl Zeiss Smt Gmbh Optisches Bauelement zur Führung eines Strahlungsbündels
FI125612B (en) * 2012-05-08 2015-12-15 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Fabry-Perot Interferometer
JP5987573B2 (ja) * 2012-09-12 2016-09-07 セイコーエプソン株式会社 光学モジュール、電子機器、及び駆動方法
US9638906B2 (en) 2013-11-22 2017-05-02 Nikon Corporation Catadioptric imaging systems for digital scanner
US9703085B2 (en) 2013-11-22 2017-07-11 Nikon Corporation Catadioptric imaging systems for digital scanner
BR102016020900A2 (pt) * 2016-09-09 2018-03-20 Cnpem Centro Nac De Pesquisa Em Energia E Materiais método de controle de grau de liberdade em sistemas mecatrônicos e monocromador de duplo cristal
DE102019201889A1 (de) * 2019-02-13 2020-08-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. MEMS und Verfahren zum Herstellen desselben
JP7227810B2 (ja) * 2019-03-25 2023-02-22 キヤノン株式会社 光学装置、露光装置および物品製造方法
EP3862813A1 (en) * 2020-02-07 2021-08-11 ASML Netherlands B.V. Methods and systems for maskless lithography

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4280756A (en) * 1979-01-02 1981-07-28 Itek Corporation Piezoelectric bi-morph mirror actuator
US4441791A (en) * 1980-09-02 1984-04-10 Texas Instruments Incorporated Deformable mirror light modulator
US4944580A (en) * 1988-07-27 1990-07-31 Thermo Electron Technologies Corp. Active segmented mirror including a plurality of piezoelectric drivers
US5210653A (en) * 1992-06-08 1993-05-11 Schell John D External actuator for a deformable mirror
US5526172A (en) * 1993-07-27 1996-06-11 Texas Instruments Incorporated Microminiature, monolithic, variable electrical signal processor and apparatus including same
US5579151A (en) * 1995-02-17 1996-11-26 Texas Instruments Incorporated Spatial light modulator
US5535047A (en) 1995-04-18 1996-07-09 Texas Instruments Incorporated Active yoke hidden hinge digital micromirror device
US6384952B1 (en) * 1997-03-27 2002-05-07 Mems Optical Inc. Vertical comb drive actuated deformable mirror device and method
JP4136067B2 (ja) * 1997-05-02 2008-08-20 キヤノン株式会社 検出装置及びそれを用いた露光装置
KR100841147B1 (ko) 1998-03-11 2008-06-24 가부시키가이샤 니콘 레이저 장치, 자외광 조사 장치 및 방법, 물체의 패턴 검출장치 및 방법
US6842277B2 (en) * 2002-07-23 2005-01-11 Nikon Corporation Deformable mirror with high-bandwidth servo for rigid body control
JP4025990B2 (ja) * 2002-09-26 2007-12-26 セイコーエプソン株式会社 ミラーデバイス、光スイッチ、電子機器およびミラーデバイス駆動方法
JP3720008B2 (ja) * 2002-09-30 2005-11-24 アンリツ株式会社 可変波長光源
JP2004327660A (ja) 2003-04-24 2004-11-18 Nikon Corp 走査型投影露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
US7126254B2 (en) 2003-07-22 2006-10-24 Ngk Insulators, Ltd. Actuator element and device including the actuator element
US7141915B2 (en) 2003-07-22 2006-11-28 Ngk Insulators, Ltd. Actuator device
JP2005057250A (ja) * 2003-07-22 2005-03-03 Ngk Insulators Ltd アクチュエータ装置及びその製造方法
JP4243158B2 (ja) * 2003-09-16 2009-03-25 富士フイルム株式会社 光学制御素子、光学制御素子アレイ及び光学制御素子の製造方法
JP2005091578A (ja) * 2003-09-16 2005-04-07 Fuji Photo Film Co Ltd 光学制御素子及び光学制御素子アレイ
US6894824B2 (en) * 2003-10-02 2005-05-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Micro mirror device with spring and method for the same
US7125128B2 (en) * 2004-01-26 2006-10-24 Nikon Corporation Adaptive-optics actuator arrays and methods for using such arrays
ITPD20040030A1 (it) * 2004-01-30 2004-04-30 Iso Italia Srl Portalampada per lampade senza filo con attacco rapido e relativa lampada
US7382516B2 (en) * 2004-06-18 2008-06-03 Angstrom, Inc. Discretely controlled micromirror with multi-level positions
EP1591824B1 (en) 2004-04-26 2012-05-09 Panasonic Corporation Microactuator
JP4761810B2 (ja) * 2004-04-26 2011-08-31 パナソニック株式会社 マイクロアクチュエータ
JP4750396B2 (ja) * 2004-09-27 2011-08-17 キヤノン株式会社 露光装置及びデバイス製造方法
US7344262B2 (en) * 2004-09-29 2008-03-18 Lucent Technologies Inc. MEMS mirror with tip or piston motion for use in adaptive optics
US7518780B2 (en) * 2005-08-08 2009-04-14 Lawrence Livermore National Laboratory, Llc Nanolaminate deformable mirrors
KR20090039664A (ko) * 2006-07-06 2009-04-22 가부시키가이샤 니콘 마이크로 액츄에이터, 광학 유닛 및 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170093139A (ko) * 2014-12-09 2017-08-14 칼 짜이스 에스엠테 게엠베하 리소그래피 시스템용 연결 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20110187810A1 (en) 2011-08-04
JP2013225134A (ja) 2013-10-31
JP5754656B2 (ja) 2015-07-29
JP5282883B2 (ja) 2013-09-04
US7952780B2 (en) 2011-05-31
WO2008004664A1 (fr) 2008-01-10
US20090122381A1 (en) 2009-05-14
US8570632B2 (en) 2013-10-29
KR20130079603A (ko) 2013-07-10
EP2045645A1 (en) 2009-04-08
JPWO2008004664A1 (ja) 2009-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5754656B2 (ja) 光学デバイス及び露光装置、並びにデバイス製造方法
JP5609114B2 (ja) マイクロアクチュエータ、光学デバイス、表示装置、露光装置、及びデバイス製造方法
JP4694548B2 (ja) 空間光変調器および空間光変調器の製造方法
US7697115B2 (en) Resonant scanning mirror
JP5811362B2 (ja) 露光用パターンの生成方法、露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法
JP5206132B2 (ja) 光学素子保持装置、光学系、露光装置、デバイスの製造方法
JP5374860B2 (ja) マイクロアクチュエータ及びその製造方法、マイクロアクチュエータアレー、マイクロアクチュエータ装置、光学デバイス、表示装置、露光装置、並びにデバイス製造方法
JP3782774B2 (ja) 圧電アクチュエータおよびリソグラフィ装置およびデバイス製造方法
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
JP5127515B2 (ja) 光学素子保持装置
JP5034632B2 (ja) パターンジェネレータ、パターン形成装置及びパターン生成方法
WO2011070853A1 (ja) 空間光変調器、照明光学系、露光装置、およびデバイス製造方法
TW200407954A (en) Lithographic apparatus and device manufacturing method
WO2013027405A1 (ja) 空間光変調素子および露光装置
CN117063126A (zh) 分面***以及光刻装置
JP5740819B2 (ja) 空間光変調器の製造方法、空間光変調器、照明光発生装置および露光装置
JP5245506B2 (ja) ステージ装置、露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法
JP2006165580A (ja) リソグラフィ装置及びデバイス製造方法
JP5403297B2 (ja) パターンジェネレータ、パターン形成装置及び露光装置
JP4419536B2 (ja) 薄膜構造体の製造方法及びこれに用いられる試料
TW202405507A (zh) 用於微鏡面陣列之鏡面總成
TW202328752A (zh) Euv多反射鏡配置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
A107 Divisional application of patent
E601 Decision to refuse application