(57)【要約】      （修正有）【課題】光学素子などの物体を上下方向（Ｚ方向）及び傾斜方向（θｘ方向、θｙ方向）に駆動する際に、傾斜方向の駆動量を制限して、物体の破損や変形を防止することができる駆動装置を提供する。【解決手段】物体を駆動する駆動装置であって、前記物体の複数の部分をそれぞれ駆動する複数の圧電素子３１０ａ，３１０ｂ、３１０ｃと、前記複数の圧電素子にそれぞれ電圧を印加する複数の電圧印加部３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃと、前記複数の圧電素子にそれぞれ印加される電圧の間の差が所定値を超えないように前記複数の電圧印加部を制御する制御部３３０とを有することを特徴とする駆動装置を提供する。【選択図】図３
2008271717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を駆動する駆動装置であって、
前記物体の複数の部分をそれぞれ駆動する複数の圧電素子と、
前記複数の圧電素子にそれぞれ電圧を印加する複数の電圧印加部と、
前記複数の圧電素子にそれぞれ印加される電圧の間の差が所定値を超えないように前記複数の電圧印加部を制御する制御部とを有することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記複数の圧電素子は、第１端子と、第２端子とを有し、
前記複数の電圧印加部は、それぞれ前記複数の圧電素子の前記第１端子と前記第２端子との間に電圧を印加し、
前記制御部は、
第１ノードと前記複数の圧電素子の前記第１端子のそれぞれとの間に、前記第１端子側にアノードが向くように配置された複数の第１ダイオードと、
第２ノードと前記複数の圧電素子の前記第１端子のそれぞれとの間に、前記第１端子側にカソードが向くように配置された複数の第２ダイオードと、
前記第１ノードと前記第２ノードとの間に、第２ノード側にアノードが向くように配置されたツェナーダイオードとを含むことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記複数の圧電素子は、第１端子と、第２端子とを有し、
前記複数の電圧印加部は、それぞれ前記複数の圧電素子の前記第１端子と前記第２端子との間に電圧を印加し、
前記制御部は、
第１ノードと前記複数の圧電素子の前記第１端子のそれぞれとの間に、前記第１端子側にアノードが向くように配置された複数の第１ダイオードと、
第２ノードと前記複数の圧電素子の前記第１端子のそれぞれとの間に、前記第１端子側にカソードが向くように配置された複数の第２ダイオードと、
前記第１ノードと前記第２ノードとの間の電圧を分圧する分圧回路と、
前記分圧回路によって分圧された電圧がベースに印加されるように構成され、前記第１ノード側にコレクタが接続され、且つ、前記第２ノード側にエミッタが接続された第１トランジスタと、
前記第１トランジスタのエミッタと前記第２ノードとの間に、前記第１トランジスタのエミッタ側にカソードが向くように配置されたツェナーダイオードと、
前記ツェナーダイオードのアノード側の電圧がベースに印加されるように構成され、前記第１ノード側にコレクタが接続され、且つ、前記第２ノード側にエミッタが接続された第２トランジスタと、
前記ツェナーダイオードのアノードと前記第２ノードとの間に配置され、前記第２トランジスタを動作させる動作回路とを含むことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項４】
前記複数の圧電素子は、第１端子と、第２端子とを有し、
前記複数の電圧印加部は、それぞれ前記複数の圧電素子の前記第１端子と前記第２端子との間に電圧を印加し、
前記制御部は、前記複数の圧電素子にそれぞれ印加される電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部によって検出された前記複数の圧電素子にそれぞれ印加される電圧の間の差を演算する演算部と、
前記演算部によって演算された前記複数の圧電素子にそれぞれ印加される電圧の間の差に基づいて、前記複数の電圧印加部の出力電圧を制御する電圧制御部とを含むことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項５】
光学素子を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記光学素子を駆動する駆動装置とを有し、
前記駆動装置は、
前記光学素子の複数の部分をそれぞれ駆動する複数の圧電素子と、
前記複数の圧電素子にそれぞれ電圧を印加する複数の電圧印加部と、
前記複数の圧電素子にそれぞれ印加される電圧の間の差が所定値を超えないように前記複数の電圧印加部を制御する制御部とを有することを特徴とする保持装置。
【請求項６】
請求項５記載の保持装置と、
前記保持装置に保持された光学素子を介して、レチクルのパターンを基板に露光する光学系とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項７】
請求項６記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
露光された前記基板を現像するステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子などの物体を駆動する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリーや論理回路などの微細な半導体デバイスを製造する際に、露光装置が従来から使用されている。露光装置は、レチクル（原版）に描画された数多くの異なる種類のパターン（回路パターン）をシリコンウエハ等（基板）に転写する。
【０００３】
近年では、半導体デバイスの高集積化に伴って、ウエハに転写するパターンが微細化されてきているため、露光装置では、波面収差やディストーションの少ない（即ち、優れた解像性能を有する）投影光学系が要求されている。また、高集積化された半導体デバイスを製造するためには、投影光学系の解像性能だけではなく、重ね合わせ精度（ウエハにパターンを幾つか重ね合わせる際の精度）も重要な要件であり、重ね合わせ精度の向上も要求されている。
【０００４】
このような要求を満足するために、レンズ等の光学素子を正確に位置決めされた状態（光学設計を満足する状態）で投影光学系に組み込む必要がある。また、露光装置の使用時の変動（露光による熱の影響や気圧変動の影響など）に応じて、投影光学系内の光学素子の位置を調整する必要もある。なお、投影光学系においては、光学素子を保持した枠体を積み重ねる際に、かかる枠体の位置を調整することによって、光学素子の位置決めが行われている。但し、このような光学素子の位置決めは、枠体の位置調整に細心の注意を払う必要があり、著しく手間がかかってしまう。
【０００５】
そこで、投影光学系において、容易、且つ、高精度に光学素子の位置決め及び位置調整を行うことができる駆動機構（調整機構）が提案されている（特許文献１参照）。かかる駆動機構は、光学素子の円周上の３箇所に等間隔で配置され、例えば、積層圧電素子のような直動アクチュエータを用いて光学素子を上下方向（Ｚ方向）及び傾斜方向（θｘ方向、θｙ方向）に駆動することができる。また、基本的には、図９に示すように、光学素子ＯＥの変位を測定する変位センサＣＤをＺ方向に配置し、かかる測定結果を直動アクチュエータＤＡにフィードバックすることで、光学素子ＯＥの３方向（Ｚ方向、θｚ方向、θｙ方向）の位置を制御することができる。図９は、従来の駆動機構による光学素子の位置決めの制御を模式的に示す図である。
【０００６】
更に、近年では、Ｚ方向に対して、より長いストロークで、且つ、高精度に光学素子の位置決め及び位置調整を行うことができる駆動機構の開発が望まれている。
【特許文献１】特開２００５−１７５２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の駆動機構では、Ｚ方向のストロークを増加させると、必然的にθｚ方向及びθｙ方向への駆動量も増加するため、必要以上に光学素子が傾斜（チルト）してしまう可能性がある。その結果、光学素子とセルとを結合している接着材の応力限界を超え、光学素子がセルから剥がれたり（又は光学素子が破損したり）、セルに力が加わって塑性変形を引き起こしたりしてしまう。
【０００８】
また、変位センサを用いて光学素子のチルトを制限（制御）することも考えられるが、変位センサが故障してしまうと、光学素子のチルトを制限することができなくなるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、光学素子などの物体を上下方向（Ｚ方向）及び傾斜方向（θｘ方向、θｙ方向）に駆動する際に、傾斜方向の駆動量を制限して、物体の破損や変形を防止することができる駆動装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての駆動機構は、物体を駆動する駆動装置であって、前記物体の複数の部分をそれぞれ駆動する複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子にそれぞれ電圧を印加する複数の電圧印加部と、前記複数の圧電素子にそれぞれ印加される電圧の間の差が所定値を超えないように前記複数の電圧印加部を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の別の側面としての保持装置は、光学素子を保持する保持部と、前記保持部に保持された前記光学素子を駆動する駆動装置とを有し、前記駆動装置は、前記光学素子の複数の部分をそれぞれ駆動する複数の圧電素子と、前記複数の圧電素子にそれぞれ電圧を印加する複数の電圧印加部と、前記複数の圧電素子にそれぞれ印加される電圧の間の差が所定値を超えないように前記複数の電圧印加部を制御する制御部とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の更に別の側面としての露光装置は、上述の保持装置と、前記保持装置に保持された光学素子を介して、レチクルのパターンを基板に露光する光学系とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて基板を露光するステップと、露光された前記基板を現像するステップとを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、例えば、光学素子などの物体を上下方向（Ｚ方向）及び傾斜方向（θｘ方向、θｙ方向）に駆動する際に、傾斜方向の駆動量を制限して、物体の破損や変形を防止することができる駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１は、本発明の一側面としての保持装置１の構成を示す概略斜視図である。図２は、保持装置１の概略断面図である。保持装置１は、レンズ、平行平板ガラス、プリズム、ミラー、バイナリオプティックス、ホログラム等の光学素子ＯＥを保持する保持装置であって、本実施形態では、露光装置の投影光学系を構成するレンズを保持する保持装置として具現化される。但し、保持装置１は、露光装置の照明光学系を構成する光学素子やその他の光学系を構成する光学素子を保持する保持装置としても適用することができる。保持装置１は、図１及び図２に示すように、セル１０と、保持部２０と、駆動部３０と、変位センサ４０とを有する。
【００１８】
セル１０は、光学素子ＯＥの光軸を中心とするリング状部材である。セル１０は、例えば、接着材を介して、光学素子ＯＥと結合し、後述する駆動部３０によって駆動される可動体（物体）として機能する。セル１０は、本実施形態では、保持部２０に載置される。
【００１９】
保持部２０は、光学素子ＯＥと結合したセル１０を投影光学系の鏡筒に固定する固定ブロックである。保持部２０は、例えば、光学素子ＯＥの光軸を中心として１２０度ピッチ（等間隔）で円周上に配置される３つの載置部を介して、セル１０を載置する。換言すれば、保持部２０は、セル１０を介して、光学部材ＯＥを保持する。
【００２０】
駆動部３０は、セル１０と連結し、保持部２０に対して光学素子ＯＥを上下方向（Ｚ方向）及び傾斜方向（θｘ方向、θｙ方向）に駆動する。換言すれば、駆動部３０は、光学素子ＯＥを駆動して、投影光学系における光学素子ＯＥの位置決め及び位置調整を行う駆動装置として機能する。駆動部３０は、本実施形態では、光学素子ＯＥの光軸を中心として１２０度ピッチ（等間隔）で円周上に配置される。これにより、駆動部３０は、Ｚ方向、θｘ方向及びθｙ方向の３軸駆動を実現することができる。また、駆動部３０は、後で詳細に説明するように、光学素子ＯＥをＺ方向に長いストロークで駆動しながらも、θｘ方向及びθｙ方向の傾斜（チルト）を制限することが可能である。
【００２１】
変位センサ４０は、光学素子ＯＥの変位を測定するセンサである。変位センサ４０は、本実施形態では、図２に示すように、Ｚ方向（図２の紙面に対して垂直な方向）に配置された３つのセンサ４０ｚ、Ｘ方向に配置された１つのセンサ４０ｘ及びＹ方向に配置された１つのセンサ４０ｙの５つのセンサで構成される。変位センサ４０の測定結果（即ち、光学素子ＯＥの変位）を駆動部３０にフィードバックさせることで、投影光学系における光学素子ＯＥの位置決め及び位置調整を制御することが可能となる。但し、基本的には、Ｚ方向に配置された３つのセンサ４０ｚだけで、光学素子ＯＥにおけるＺ方向、θｘ方向及びθｙ方向の３軸の位置を制御することができる。
【００２２】
以下、駆動部３０の具体的な構成について詳細に説明する。図３は、第１実施形態における駆動部３０の構成を示す概略回路図である。第１実施形態における駆動部３０は、図３に示すように、複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃと、複数の電圧印加部３２０ａ乃至３２０ｃと、制御部３３０とを有する。
【００２３】
複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃは、例えば、容量性負荷となる圧電素子である。複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃは、第１端子３１２ａ乃至３１２ｃと、第２端子３１４ａ乃至３１４ｃを有し、第１端子３１２ａ乃至３１２ｃと第２端子３１４ａ乃至３１４ｃとの間に印加される電圧によって伸縮する。これにより、複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃは、セル１０を介して、光学素子ＯＥの複数の部分をそれぞれ駆動する。圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃの伸縮量（即ち、光学素子ＯＥの駆動量）は、圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃに印加する電圧によって制御することが可能である。
【００２４】
複数の電圧印加部３２０ａ乃至３２０ｃは、それぞれ複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃの第１端子３１２ａ乃至３１２ｃと第２端子３１４ａ乃至３１４ｃとの間に電圧を印可する。複数の電圧印加部３２０ａ乃至３２０ｃは、例えば、電流増幅アンプで構成される。
【００２５】
制御部３３０は、複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃにそれぞれ印加される電圧の間の差が所定値を超えないように複数の電圧印加部３２０ａ乃至３２０ｃを制御する。換言すれば、制御部３３０は、圧電素子３１０ａに印加される電圧と、圧電素子３１０ｂに印加される電圧と、圧電素子３１０ｃに印加される電圧との間の差（電位差）が所定値を超えることを防止する。これにより、ある圧電素子の伸縮量（例えば、光学素子ＯＥのＺ方向の駆動量）だけが著しく増加することを防止し、光学素子ＯＥが必要以上にチルト（θｚ方向、θｙ方向）することを防止することが可能となる。制御部３３０は、第１実施形態では、ダイオード３３１ａ乃至３３１ｃと、ダイオード３３２ａ乃至３３２ｃと、ツェナーダイオード３３３とを含む。
【００２６】
ダイオード３３１ａ乃至３３１ｃ、及び、ダイオード３３２ａ乃至３３２ｃは、電流の流れる方向を決定する。ダイオード３３１ａ乃至３３１ｃは、第１ノードＦＮと複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃの第１端子３１２ａ乃至３１２ｃのそれぞれとの間に、第１端子側にアノードが向くように配置された第１ダイオードを構成する。また、ダイオード３３２ａ乃至３３２ｃは、第２ノードＳＮと複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃの第１端子３１２ａ乃至３１２ｃのそれぞれとの間に、第１端子側にカソードが向くように配置された第２ダイオードを構成する。
【００２７】
ツェナーダイオード３３３は、複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃにそれぞれ印加される電圧の間の差（電位差）に制限をかける電圧値（所定値）Ｖｌｉｍを決定する。電圧値Ｖｌｉｍは、複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃのそれぞれとの間の電位差の上限値である。電圧値Ｖｌｉｍは、ツェナーダイオード３３３のツェナー電圧Ｖｚｄとダイオード３３１ａ乃至３３１ｃ、及び、ダイオード３３２ａ乃至３３２ｃのＯＮ電圧（０．６Ｖ程度）から、１．２Ｖ程度（Ｖｌｉｍ≒Ｖｚｄ＋１．２Ｖ）となる。ツェナーダイオード３３３は、第１ノードＦＮと第２ノードＳＮとの間に、複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃの第２端子側にアノードが向くように配置される。
【００２８】
制御部３３０の動作について説明する。ここでは、説明を簡単にするために、圧電素子３１０ａ及び圧電素子３１０ｂに着目して説明する。圧電素子３１０ａの第１端子３１２ａと第２端子３１４ａとの間に印加（発生）する電圧をＶ１、圧電素子３１０ｂの第１端子３１２ｂと第２端子３１４ｂとの間に印加（発生）する電圧をＶ２とし、Ｖ２＞Ｖ１とする。
【００２９】
図３において、例えば、圧電素子３１０ａの第１端子３１２ａと圧電素子３１０ｂの第１端子３１２ｂとの電位差（Ｖ２−Ｖ１）が電圧値Ｖｌｉｍ以上になろうとすると、ツェナーダイオード３３３が駆動する。これにより、圧電素子３１０ｂの第１端子３１２ａに接続されたノードに流れる電流ｉＢは、ダイオード３３１ｂ及びダイオード３３２ａを介して、電圧が低い圧電素子３１０ａの第１端子３１２ａに接続されたノードに電流が流れ込む。その結果、圧電素子３１０ａの第１端子３１２ａと圧電素子３１０ｂの第１端子３１２ｂとの電位差は、電圧値Ｖｌｉｍ以上にならない。かかる一連の動作は、圧電素子が３つ以上であっても容易に適用することができる。例えば、圧電素子を１つ追加する場合には、２つのダイオードを追加することで、複数の圧電素子にそれぞれ印加される電圧の間の差を抑制することができる。
【００３０】
このように、図３に示す駆動部３０は、制御部３３０によって、複数の圧電素子にそれぞれ印加される電圧の間の差を容易に制御することができる。従って、例えば、光学素子ＯＥをＺ方向に駆動する圧電素子のみに高い電圧が印加される（即ち、光学素子ＯＥのＺ方向のみの駆動量が増加する）ことを防止し、光学素子ＯＥが必要以上に傾斜（θｚ方向、θｙ方向）することを防止することができる。換言すれば、光学素子ＯＥを駆動する際に、光学素子ＯＥの傾斜方向の駆動量を制限して、光学素子ＯＥの破損や変形を防止することができる。
【００３１】
また、図３に示す駆動部３０において、電圧値Ｖｌｉｍはツェナー電圧Ｖｚｄの値のみによって決定されるため、ツェナーダイオード３３３を交換することで電圧値Ｖｌｉｍを容易に変更することができる。従って、駆動部３０は、安価、且つ、容易に光学素子ＯＥの傾斜を制限する機構を実現することができる。
【００３２】
図４は、第２実施形態における駆動部３０の構成を示す概略回路図である。第２実施形態における駆動部３０は、図４に示すように、複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃと、複数の電圧印加部３２０ａ乃至３２０ｃと、制御部３３０Ａとを有する。
【００３３】
制御部３３０Ａは、複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃにそれぞれ印加される電圧の間の差が所定値を超えないように複数の電圧印加部３２０ａ乃至３２０ｃを制御する。このように、制御部３３０Ａは、制御部３３０の機能と同様な機能を有するが、制御部３３０と比較して、構成要素が異なる。制御部３３０Ａは、第２実施形態では、ダイオード３３１ａ乃至３３１ｃと、ダイオード３３２ａ乃至３３２ｃと、抵抗器３３４ａ及び３３４ｂと、トランジスタ３３５と、ツェナーダイオード３３６と、トランジスタ３３７と、抵抗器３３８とを含む。
【００３４】
抵抗器３３４ａ及び３３４ｂは、複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃにそれぞれ印加される電圧の間の差（電位差）に制限をかける電圧値（所定値）Ｖｌｉｍを分圧する。換言すれば、抵抗器３３４ａ及び３３４ｂは、第１ノードＦＮと第２ノードＳＮとの間の電圧を分圧する分圧回路としての機能を有する。
【００３５】
トランジスタ（第１トランジスタ）３３５は、分圧回路としての抵抗器３３４ａ及び３３４ｂによって分圧された電圧がベースに印加されるように構成され、第１ノード側にコレクタが接続され、且つ、第２ノード側にエミッタが接続される。
【００３６】
ツェナーダイオード３３６は、トランジスタ３３５のエミッタと第２ノードＳＮとの間に、トランジスタ３３５のエミッタ側にカソードが向くように配置される。
【００３７】
トランジスタ（第２トランジスタ）３３７は、ツェナーダイオード３３６のアノード側の電圧がベースに印加されるように構成され、第１ノード側にコレクタが接続され、且つ、第２ノード側にエミッタが接続される。
【００３８】
抵抗器３３８は、トランジスタ３３７を動作させる（即ち、ＯＮ動作を確定させる）動作回路としての機能を有する。抵抗器３３８は、ツェナーダイオード３３６のアノードと第２ノードＳＮとの間に配置される。但し、抵抗器３３８は、ＭＯＳＦＥＴに置換することも可能である。
【００３９】
図４において、電圧値Ｖｌｉｍは、抵抗器３３４ａ及び３３４ｂ及びツェナーダイオード３３６によって決定される。ツェナーダイオード３３６のツェナー電圧をＶｚｄ、抵抗器３３４ａの抵抗値をＲ１、抵抗器３３４ｂの抵抗値をＲ２、トランジスタ３３５及び３３７のＯＮ電圧をそれぞれ０．６Ｖとする。この場合、電圧値Ｖｌｉｍは、（Ｖｚｄ＋２．４Ｖ）×（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２で表される。
【００４０】
制御部３３０Ａの動作について説明する。ここでは、説明を簡単にするために、圧電素子３１０ａ及び圧電素子３１０ｂに着目して説明する。圧電素子３１０ａの第１端子３１２ａと第２端子３１４ａとの間に印加（発生）する電圧をＶ１、圧電素子３１０ｂの第１端子３１２ｂと第２端子３１４ｂとの間に印加（発生）する電圧をＶ２とし、Ｖ２＞Ｖ１とする。
【００４１】
例えば、圧電素子３１０ａの第１端子３１２ａと圧電素子３１０ｂの第１端子３１２ｂとの電位差（Ｖ２−Ｖ１）が電圧値Ｖｌｉｍ以上になろうとする場合を考える。この場合、電圧値Ｖｌｉｍを抵抗器３３４ａ及び３３５ｂによって分圧した電圧値ＶｐがＶｚｄ＋１．２Ｖ以上であると、ツェナーダイオード３３６が駆動する。これにより、トランジスタ３３５のコレクタ−エミッタ間に電流が流れる。更に、抵抗器３３８に電流が流れることによって、トランジスタ３３７がＯＮする。これにより、圧電素子３１０ｂの第１端子３１２ａに接続されたノードに流れる電流ｉＢは、ダイオード３３１ｂを介してトランジスタ３３７を貫通して、電圧が低い圧電素子３１０ａの第１端子３１２ａに接続されたノードに電流が流れ込む。その結果、圧電素子３１０ａの第１端子３１２ａと圧電素子３１０ｂの第１端子３１２ｂとの電位差は、電圧値Ｖｌｉｍ以上にならない。かかる一連の動作は、第１実施形態と同様に、圧電素子が３つ以上であっても容易に適用することができる。例えば、圧電素子を１つ追加する場合には、２つのダイオードを追加することで、複数の圧電素子にそれぞれ印加される電圧の間の差を抑制することができる。
【００４２】
このように、図４に示す駆動部３０は、制御部３３０Ａによって、複数の圧電素子にそれぞれ印加される電圧の間の差を容易に制御することができる。従って、例えば、光学素子ＯＥをＺ方向に駆動する圧電素子のみに高い電圧が印加される（即ち、光学素子ＯＥのＺ方向のみの駆動量が増加する）ことを防止し、光学素子ＯＥが必要以上に傾斜（θｚ方向、θｙ方向）することを防止することができる。換言すれば、光学素子ＯＥを駆動する際に、光学素子ＯＥの傾斜方向の駆動量を制限して、光学素子ＯＥの破損や変形を防止することができる。
【００４３】
また、第２実施形態の駆動部３０は、第１実施形態の駆動部３０よりも構成要素が多くなるが、容量損失の大きいトランジスタをトランジスタ３３７として用いることによって、第１実施形態の駆動部３０よりも大きな電流を扱うことが可能となる。換言すれば、圧電素子が接続されたノードに対して大きな電流を流すことができるアンプを電圧印加部３２０ａ乃至３２０ｃとして用いる場合には、第２実施形態の駆動部３０の構成を適用するとよい。
【００４４】
また、図４に示す駆動部３０において、電圧値Ｖｌｉｍは抵抗器３３４ａ及び３３５ｂの抵抗値を変更することで容易に調整することができる。従って、駆動部３０は、安価、且つ、容易に光学素子ＯＥの傾斜を制限する機構を実現することができる。
【００４５】
図５は、第３実施形態における駆動部３０の構成を示す概略ブロック図である。第３実施形態における駆動部３０は、図５に示すように、複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃと、複数の電圧印加部３２０ａ乃至３２０ｃと、制御部３３０Ｂとを有する。
【００４６】
制御部３３０Ｂは、複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃにそれぞれ印加される電圧の間の差が所定値を超えないように複数の電圧印加部３２０ａ乃至３２０ｃを制御する。制御部３３０Ｂは、第３実施形態では、位置制御部３４１と、電圧検出部３４２と、Ａ／Ｄ変換器３４３と、演算部３４４と、電圧制御部３４５と、Ｄ／Ａ変換器３４６とを含む。
【００４７】
位置制御部３４１は、光学素子ＯＥをＺ方向、θｘ方向及びθｙ方向の各方向に高精度に位置制御するためのＤＳＰやＣＰＵなど（即ち、演算処理機能）を有する。位置制御部３４１は、光学素子ＯＥのＺ方向の変位を測定するセンサ４０ｚの測定結果に基づいて、ＰＩＤ補償器等を用いて、圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃの駆動量（伸縮量）を算出する。また、位置制御部３４１は、算出した圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃの駆動量（伸縮量）に相当する電圧を印加するための入力信号を生成して電圧制御部３４５に出力する。
【００４８】
電圧検出部３４２は、複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃにそれぞれ印加される電圧（即ち、複数の電圧印加部３２０ａ乃至３２０ｃからのそれぞれの出力電圧）を検出する。
【００４９】
Ａ／Ｄ変換器３４３は、電圧検出部３４２によって検出された電圧をデジタル信号に変換して演算部３４４に出力する。
【００５０】
演算部３４４は、Ａ／Ｄ変換器３４３から入力されるデジタル信号（即ち、電圧検出部３４２による検出結果）に基づいて、複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃにそれぞれ印加される電圧の間の差（電位差）を算出して、電圧制御部３４５に出力する。
【００５１】
電圧制御部３４５は、演算部３４４で算出された電位差に基づいて、複数の電圧印加部３２０ａ乃至３２０ｃの出力電圧を制御する。
電圧制御部３４５は、本実施形態では、位置制御部３４１から入力される複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃにそれぞれ電圧を印加するための入力信号を制限する。例えば、電圧制御部３４５は、演算部３４４で算出された電位差と予め記憶していた電位差とを比較し、電圧検出部３４２によって検出される複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃの間の電位差が予め記憶していた電位差となる（所定値を超えない）ようにする。具体的には、電圧制御部３４５は、演算部３４４から入力される電位差に基づいて、かかる電位差が所定値を超えないように、位置制御部３４１から入力される複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃにそれぞれ電圧を印加するための入力信号を制限する。その結果、複数の電圧印加部３２０ａ乃至３２０ｃによって複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃのそれぞれに印加される電圧（即ち、電圧印加部３２０ａ乃至３２０ｃの出力電圧）が制限される。
【００５２】
Ｄ／Ａ変換器３４６は、電圧制御部３４５によって制御（制限）された複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃのそれぞれに電圧を印加するための入力信号をアナログ信号に変換して複数の圧電素子３１０ａ乃至３１０ｃに出力する。
【００５３】
このように、図５に示す駆動部３０は、制御部３３０Ｂによって、複数の圧電素子にそれぞれ印加される電圧の間の差を容易に制御することができる。従って、例えば、光学素子ＯＥをＺ方向に駆動する圧電素子のみに高い電圧が印加される（即ち、光学素子ＯＥのＺ方向のみの駆動量が増加する）ことを防止し、光学素子ＯＥが必要以上に傾斜（θｚ方向、θｙ方向）することを防止することができる。換言すれば、光学素子ＯＥを駆動する際に、光学素子ＯＥの傾斜方向の駆動量を制限して、光学素子ＯＥの破損や変形を防止することができる。
【００５４】
また、図５に示す駆動部３０は、複数の変位センサ４０を用いて光学素子ＯＥの位置を制御する制御系とは独立して光学素子ＯＥの位置を制御（特に、傾斜方向の制御）することができる。従って、例えば、変位センサ４０が故障した場合であっても、光学素子ＯＥの位置を制御することができる。
【００５５】
以上、説明したように、保持装置１は、光学素子ＯＥを保持すると共に、駆動部３０によって、光学素子ＯＥの位置決め及び位置調整の際に（光学素子ＯＥを駆動する際に）、傾斜方向の駆動量を制限して、光学素子ＯＥの破損や変形を防止することができる。
【００５６】
次に、図６を参照して、保持装置１を適用した投影光学系６３０を有する露光装置６００について説明する。ここで、図６は、本発明の一側面としての露光装置６００の構成を示す概略断面図である。露光装置６００は、本実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式でレチクル６２０のパターンをウエハ６４０に露光する投影露光装置である。但し、露光装置６００は、ステップ・アンド・リピート方式も適用することができる。
【００５７】
露光装置６００は、図６に示すように、照明装置６１０と、レチクル６２０を載置するレチクルステージ６２５と、投影光学系６３０と、ウエハ６４０を載置するウエハステージ６４５とを備える。
【００５８】
照明装置６１０は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル６２０を照明し、光源部６１２と、照明光学系６１４とを有する。
【００５９】
光源部６１２は、例えば、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーなどのエキシマレーザーを光源として使用する。但し、光源部６１２の光源はエキシマレーザーに限定されず、例えば、波長約１５７ｎｍのＦ２レーザーなどを使用してもよい。
【００６０】
照明光学系６１４は、レチクル６２０を照明する光学系である。照明光学系６１４は、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレーター、位相板、回折光学素子、絞り等を含む。かかる照明光学系６１４を構成するレンズなどの光学素子の保持に保持装置１を使用してもよい。
【００６１】
レチクル６２０は、回路パターンを有し、レチクルステージ６２５に支持及び駆動される。レチクル６２０から発せられた回折光は、投影光学系６３０を介して、ウエハ６４０に投影される。露光装置６００は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であるため、レチクル６２０とウエハ６４０を走査することによって、レチクル６２０のパターンをウエハ６４０に転写する。
【００６２】
レチクルステージ６２５は、レチクル６２０を支持し、例えば、リニアモータを利用して、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及び各軸の回転方向にレチクル６２０を移動させる。ここで、レチクル６２０又はウエハ６４０の面内で走査方向をＹ方向、それに垂直な方向をＸ方向、レチクル６２０又はウエハ６４０の面に垂直な方向をＺ方向とする。
【００６３】
投影光学系６３０は、レチクル６２０のパターンをウエハ６４０に投影する光学系である。投影光学系６３０は、屈折系、反射屈折系、或いは、反射系を使用することができる。
【００６４】
投影光学系６３０は、本実施形態では、複数のレンズ６３２で構成される。複数のレンズ６３２は、保持装置１によって保持されている。従って、複数のレンズ６３２は、投影光学系６３０において、破損や変形することなく位置決め及び位置調整される。従って、投影光学系６３０は、優れた結像性能を発揮する。なお、保持装置１は、上述した構成であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００６５】
ウエハ６４０は、レチクル６２０のパターンが投影（転写）される基板である。但し、ウエハ６４０の代わりにガラスプレートやその他の基板を用いることもできる。ウエハ６４０には、レジストが塗布されている。
【００６６】
ウエハステージ６４５は、ウエハ６４０を支持し、レチクルステージ６２５と同様に、リニアモータを利用して、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向及び各軸の回転方向にウエハ６４０を移動させる。
【００６７】
露光において、光源部６１２から発せられた光束は、照明光学系６１４を介して、レチクル６２０を照明する。レチクル６２０を通過して回路パターンを反映する光は、投影光学系６３０を介して、ウエハ６４０に結像される。露光装置６００が使用する投影光学系６３０（及び／又は照明光学系６１４）においては、保持装置１によって、位置決め及び位置調整された光学素子が保持されている。従って、露光装置６００は、優れた露光性能を有し、高いスループットで従来よりも高品位なデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を提供することができる。
【００６８】
次に、図７及び図８を参照して、露光装置６００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図７は、デバイス（半導体デバイスや液晶デバイス）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体デバイスの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（レチクル製作）では、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する。ステップ３（ウエハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は、前工程と呼ばれ、レチクルとウエハを用いてリソグラフィー技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００６９】
図８は、ステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウエハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置６００によってレチクルの回路パターンをウエハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重の回路パターンが形成される。かかるデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置６００を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【００７０】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は、露光装置における光学素子の位置決めや位置調整だけに限らず、電子顕微鏡の試料台などのように、高精度な位置決めを要する装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一側面としての保持装置の構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す保持装置の概略断面図である。
【図３】図１に示す保持装置において、第１実施形態における駆動部の構成を示す概略回路図である。
【図４】図１に示す保持装置において、第２実施形態における駆動部の構成を示す概略回路図である。
【図５】図１に示す保持装置において、第３実施形態における駆動部の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略断面図である。
【図７】デバイスの製造を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７に示すステップ４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。
【図９】従来の駆動機構による光学素子の位置決めの制御を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１                              保持装置
１０                            セル
２０                            保持部
３０                            駆動部
３１０ａ乃至３１０ｃ            圧電素子
３１２ａ乃至３１２ｃ            第１端子
３１４ａ乃至３１４ｃ            第２端子
３２０ａ乃至３２０ｃ            電圧印加部
３３０                          制御部
３３１ａ乃至３３１ｃ            ダイオード
３３２ａ乃至３３２ｃ            ダイオード
３３３                          ツェナーダイオード
３３０Ａ                        制御部
３３４ａ、３３４ｂ及び３３８    抵抗器
３３５及び３３７                トランジスタ
３３６                          ツェナーダイオード
３３０Ｂ                        制御部
３４１                          位置制御部
３４２                          電圧検出部
３４３                          Ａ／Ｄ変換器
３４４                          演算部
３４５                          電圧制御部
３４６                          Ｄ／Ａ変換器
４０                            変位センサ
４０ｘ、４０ｙ及び４０ｚ        センサ
ＯＥ                            光学素子
ＦＮ                            第１ノード
ＳＮ                            第２ノード
６００                          露光装置
６１０                          照明装置
６１２                          光源部
６１４                          照明光学系
６２０                          レチクル
６２５                          レチクルステージ
６３０                          投影光学系
６４０                          ウエハ
６４５                          ウエハステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008271717.tif 000007
【図６】
2008271717.tif 000008
【図７】
2008271717.tif 000009
【図８】
2008271717.tif 000010
【図９】
2008271717.tif 000011