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JP2008111891A - Optical element holding device and exposure apparatus provided with the same - Google Patents

Optical element holding device and exposure apparatus provided with the same Download PDF

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JP2008111891A
JP2008111891A JP2006293429A JP2006293429A JP2008111891A JP 2008111891 A JP2008111891 A JP 2008111891A JP 2006293429 A JP2006293429 A JP 2006293429A JP 2006293429 A JP2006293429 A JP 2006293429A JP 2008111891 A JP2008111891 A JP 2008111891A
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JP
Japan
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lens
axis
detection sensor
optical element
axis direction
Prior art date
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Application number
JP2006293429A
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Japanese (ja)
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Ichiro Onuki
一郎 大貫
Kenichi Kobayashi
謙一 小林
Kenji Yoshida
賢治 吉田
Jun Ota
純 太田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Priority to KR1020070108121A priority patent/KR20080038050A/en
Priority to TW096140589A priority patent/TW200832076A/en
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

【課題】電源再立上げ時でも高精度な位置決め精度を発揮することができる光学要素の保持装置及びそれを備えた露光装置を提供する。
【解決手段】レンズLEを光軸方向に駆動させる駆動機構71と、レンズLEの位置を計測するレンズ位置検出手段72と、を有する光学要素の保持装置であって、レンズ位置検出手段72は、レンズLEの光軸方向における相対位置を計測するインクリメンタル式垂直変位検出センサ722と、レンズLEの絶対位置を計測するアブソリュート式垂直変位検出センサ721と、を有することを特徴とする。
【選択図】図3
An optical element holding device capable of exhibiting high positioning accuracy even when a power supply is restarted, and an exposure apparatus including the same.
An optical element holding device having a driving mechanism 71 for driving a lens LE in the optical axis direction and a lens position detecting means 72 for measuring the position of the lens LE. The lens position detecting means 72 comprises: It has an incremental vertical displacement detection sensor 722 that measures the relative position of the lens LE in the optical axis direction, and an absolute vertical displacement detection sensor 721 that measures the absolute position of the lens LE.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、ピエゾアクチュエータ等によりレンズ等の光学要素を駆動させる駆動部と、光学要素の位置を計測する位置計測部と、を有する光学要素の保持装置及びそれを備えた露光装置に関する。   The present invention relates to an optical element holding device having a driving unit that drives an optical element such as a lens by a piezo actuator and the like, and a position measuring unit that measures the position of the optical element, and an exposure apparatus including the same.

具体的には、電源再立上げ時でも高精度な位置決め精度を発揮することができる光学要素の保持装置及びそれを備えた露光装置に関する。   More specifically, the present invention relates to an optical element holding device capable of exhibiting high positioning accuracy even when the power supply is restarted, and an exposure apparatus including the same.

従来、光学要素を駆動させる駆動部と、光学要素の位置を計測する位置計測部と、を有する光学要素の保持装置として、位置計測部に2種類の位置調整装置を用いた技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as a holding device for an optical element having a drive unit that drives an optical element and a position measurement unit that measures the position of the optical element, a technique using two types of position adjustment devices in the position measurement unit has been disclosed. (For example, refer to Patent Document 1).

この特許文献1の図13に記載の保持装置には、その中心軸方向と接線方向とに物体を駆動可能な2自由度系の位置調整機構が、周方向に沿って3箇所に設けられている。そして、光学要素の光軸をZ軸、Z軸と垂直な方向をXY平面とした場合のXYZ直交座標系において、光学要素の駆動の自由度は6となる。そして、光学要素は、X軸方向並進、Y軸方向並進、Z軸方向並進、X軸周り回転(チルト)、Y軸周り回転(チルト)、Z軸周り回転(ローテーション)をすることができる。   In the holding device described in FIG. 13 of Patent Document 1, two-degree-of-freedom position adjustment mechanisms capable of driving an object in the central axis direction and the tangential direction are provided at three locations along the circumferential direction. Yes. In the XYZ orthogonal coordinate system where the optical axis of the optical element is the Z-axis and the direction perpendicular to the Z-axis is the XY plane, the degree of freedom of driving the optical element is 6. The optical element can perform X-axis direction translation, Y-axis direction translation, Z-axis direction translation, rotation around the X axis (tilt), rotation around the Y axis (tilt), and rotation around the Z axis (rotation).

また、保持装置には光学要素の位置を計測する位置計測部が周方向に沿って3箇所に設けられている。この位置計測部には、光学要素の光軸方向と外周部接線方向との変位を検出する二軸式静電容量センサが用いられている。   In addition, the holding device is provided with three position measuring units that measure the position of the optical element along the circumferential direction. The position measuring unit uses a biaxial capacitive sensor that detects the displacement between the optical axis direction of the optical element and the tangential direction of the outer peripheral portion.

一方、特許文献1の図2に記載の保持装置には、ピエゾアクチュエータを用いて光学要素を光軸方向に駆動する位置調整機構が、周方向に沿って3箇所に設けられている。この3箇所に設けられた位置調整機構により、光学要素をZ軸方向並進、X軸周り回転(チルト)、Y軸周り回転(チルト)させることができる。   On the other hand, in the holding device described in FIG. 2 of Patent Document 1, position adjustment mechanisms that drive the optical elements in the optical axis direction using piezoelectric actuators are provided at three locations along the circumferential direction. With the position adjusting mechanisms provided at these three locations, the optical element can be translated in the Z-axis direction, rotated around the X axis (tilt), and rotated around the Y axis (tilt).

また、光学素子の位置計測部は、周方向に沿って3箇所に設けられている。この位置計測部は、光学要素の光軸方向の変位を検出する光学式のリニアエンコーダである。
特開2003−337272号公報
Moreover, the position measurement part of an optical element is provided in three places along the circumferential direction. This position measuring unit is an optical linear encoder that detects the displacement of the optical element in the optical axis direction.
JP 2003-337272 A

しかしながら、上述した特許文献1の図13において開示された保持装置では、位置計測部に静電容量センサが用いられているので、検出分解能、ダイナミックレンジ、及び検出出力信号の直線性等が干渉型変位計に比べて劣るという問題があった。なお、静電容量センサは絶対位置の検出が可能である。   However, in the holding device disclosed in FIG. 13 of Patent Document 1 described above, a capacitance sensor is used in the position measurement unit, so that the detection resolution, the dynamic range, the linearity of the detection output signal, and the like are interference types. There was a problem that it was inferior to the displacement meter. The capacitance sensor can detect an absolute position.

また、上述した特許文献1の図2において開示された保持装置では、光学要素の光軸方向の変位を検出する光学式のリニアエンコーダが用いられているので、被検体の相対移動量しか検出することができないという問題があった。相対移動量しか検出することができないと、電源を遮断した後に装置を再起動した際、光学要素の絶対位置を認識することができず、光学要素を電源遮断前の座標値に復帰させることができない。   Further, since the holding device disclosed in FIG. 2 of Patent Document 1 described above uses an optical linear encoder that detects the displacement of the optical element in the optical axis direction, only the relative movement amount of the subject is detected. There was a problem that I could not. If only the relative movement amount can be detected, the absolute position of the optical element cannot be recognized when the apparatus is restarted after the power is turned off, and the optical element can be returned to the coordinate value before the power is turned off. Can not.

なお、特許文献1において図2の保持装置と図13の保持装置とは、別個独立に光学要素を保持している。   In Patent Document 1, the holding device in FIG. 2 and the holding device in FIG. 13 hold optical elements separately and independently.

そこで、本発明は、電源再立上げ時でも高精度な位置決め精度を発揮することができる光学要素の保持装置及びそれを備えた露光装置を提供することを例示的目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical element holding device and an exposure apparatus including the same that can exhibit high positioning accuracy even when the power supply is restarted.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての光学要素の保持装置は、光学要素を光軸方向及び光軸に対する傾斜方向に駆動させる駆動部と、前記光学要素の位置を計測する位置計測部と、を有する光学要素の保持装置であって、前記位置計測部は、前記光学要素の光軸方向及び光軸に対する傾斜方向における位置を計測するための第1計測部及び第2計測部を備え、前記第1計測部は前記光学要素の相対位置を計測し、前記第2計測部は前記光学要素の絶対位置を計測することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an optical element holding device according to one aspect of the present invention includes a drive unit that drives an optical element in an optical axis direction and an inclination direction with respect to the optical axis, and a position that measures the position of the optical element. An optical element holding device having a measurement unit, wherein the position measurement unit measures a position of the optical element in an optical axis direction and a tilt direction with respect to the optical axis. The first measuring unit measures the relative position of the optical element, and the second measuring unit measures the absolute position of the optical element.

かかる光学要素の保持装置を備えた露光装置も本発明の一側面を構成する。   An exposure apparatus provided with such an optical element holding device also constitutes one aspect of the present invention.

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。   Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、光学要素の絶対位置と相対位置との両方を測定することができ、電源再立上げ時でも高精度な位置決め精度を発揮することができる光学要素の保持装置及びそれを備えた露光装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to measure both the absolute position and the relative position of an optical element, and to provide an optical element holding device capable of exhibiting high-precision positioning accuracy even when the power supply is restarted. An exposure apparatus can be provided.

以下、添付図面を参照して、本発明の一側面について説明する。なお、各図において、同一の構成要素については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, an aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected about the same component and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図1は、本発明の光学要素の保持装置の第1実施形態を備えた露光装置を示している。この露光装置1は、スリット照明下でレチクルRをスキャン駆動し、これに同期してウェハWFをスキャン駆動しながら露光動作を行う、いわゆるスキャナ式露光装置である。   FIG. 1 shows an exposure apparatus provided with a first embodiment of the optical element holding apparatus of the present invention. The exposure apparatus 1 is a so-called scanner type exposure apparatus that scans a reticle R under slit illumination and performs an exposure operation while scanning the wafer WF in synchronization with the reticle R.

この露光装置1において、XYZ直交座標系を図中、上部側に示すように定義する。すなわち、投影光学系2の光軸方向をZ軸、レチクルR及びウェハWFのスキャン方向をX軸、装置平面におけるX軸に直交する方向をY軸、装置上下方向をZ軸と規定する。   In this exposure apparatus 1, an XYZ orthogonal coordinate system is defined as shown on the upper side in the drawing. That is, the optical axis direction of the projection optical system 2 is defined as the Z axis, the scanning direction of the reticle R and the wafer WF is defined as the X axis, the direction orthogonal to the X axis in the apparatus plane is defined as the Y axis, and the apparatus vertical direction is defined as the Z axis.

露光装置基台3は、有底筒状の本体部31と、投影光学系2の一部を本体部31に収容して固定するための鏡筒マウント32と、を有している。本体部31と鏡筒マウント32との間には、露光装置設置面の震動が投影光学系2に伝達されるのを防止するために、ダンパ手段33が設けられている。   The exposure apparatus base 3 has a bottomed cylindrical main body 31 and a lens barrel mount 32 for accommodating and fixing a part of the projection optical system 2 in the main body 31. A damper means 33 is provided between the main body 31 and the lens barrel mount 32 in order to prevent vibrations on the exposure apparatus installation surface from being transmitted to the projection optical system 2.

また、本体部31の底部には、ウェハWFの光軸方向の位置調整、すなわちフォーカス調整を行うためのウェハステージWF1が設けられている。このウェハステージWF1は、レチクルステージR1のスキャン動作に同期してウェハWFをX軸方向に移動させる。また、ウェハステージWF1は、レチクル像の重ね合せ精度向上のため、Y軸方向にも位置調整可能にされている。ウェハステージWF1には、投影光学系2の光学収差を計測する際に用いられる球面ミラーWF2が設けられている。なお、ウェハWFには感光剤が塗布される。   A wafer stage WF1 for adjusting the position of the wafer WF in the optical axis direction, that is, focus adjustment, is provided at the bottom of the main body 31. The wafer stage WF1 moves the wafer WF in the X-axis direction in synchronization with the scanning operation of the reticle stage R1. Wafer stage WF1 can also be adjusted in position in the Y-axis direction in order to improve the overlay accuracy of the reticle image. The wafer stage WF1 is provided with a spherical mirror WF2 used when measuring the optical aberration of the projection optical system 2. Note that a photosensitive agent is applied to the wafer WF.

半導体回路パターンの原版となるレチクルRを載置するレチクルステージR1は、投影光学系2の上部側を覆うレチクル架台R2上に載置されている。このレチクル架台R2は、レチクルステージR1を鏡筒マウント32に固定するためのものである。   A reticle stage R1 on which a reticle R serving as an original plate of a semiconductor circuit pattern is placed is placed on a reticle mount R2 that covers the upper side of the projection optical system 2. The reticle mount R2 is for fixing the reticle stage R1 to the lens barrel mount 32.

鏡筒マウント32上には、照明ユニット4が設けられている。この照明ユニット4は、レーザ光源ユニット41と、レチクルRを照明する際に用いられる露光用照明手段42と、収差計測工程の際に用いられる収差計測用照明手段43と、光路切換ミラー44と、を備えている。また、鏡筒マウント32上にはレーザ光源ユニット41に隣接して、露光装置全体の動作を制御する本体制御手段8が設けられている。   On the lens barrel mount 32, the illumination unit 4 is provided. The illumination unit 4 includes a laser light source unit 41, an exposure illumination means 42 used when illuminating the reticle R, an aberration measurement illumination means 43 used during an aberration measurement process, an optical path switching mirror 44, It has. On the lens barrel mount 32, a main body control means 8 for controlling the operation of the entire exposure apparatus is provided adjacent to the laser light source unit 41.

レチクル架台R2上には、投影光学系2の光学収差を計測するための収差計測手段5が設けられている。収差計測手段5は、干渉計51、ハーフミラー52、反射ミラー53、及びコリメータレンズ54を備えている。この内、反射ミラー53及びコリメータレンズ54はレチクルステージR1上に載置され、投影光学系2の光束入射部に対して進退可能にされている。   Aberration measuring means 5 for measuring the optical aberration of the projection optical system 2 is provided on the reticle mount R2. The aberration measuring means 5 includes an interferometer 51, a half mirror 52, a reflecting mirror 53, and a collimator lens 54. Among these, the reflection mirror 53 and the collimator lens 54 are mounted on the reticle stage R1 so as to be able to advance and retreat with respect to the light beam incident portion of the projection optical system 2.

鏡筒マウント32上にはレンズ制御手段6が設けられており、このレンズ制御手段6により、投影光学系2の各種光学要素は、所定の制御フローに従って制御される。この制御によりレンズの光学収差の最適化等の光学系の微調整を行うことができる。光学系の微調整は、例えば投影光学系2の組立時や露光装置1の納入先への納品時、に行われる。   A lens control unit 6 is provided on the lens barrel mount 32, and the lens control unit 6 controls various optical elements of the projection optical system 2 according to a predetermined control flow. This control enables fine adjustment of the optical system such as optimization of the optical aberration of the lens. The fine adjustment of the optical system is performed, for example, when the projection optical system 2 is assembled or when the exposure apparatus 1 is delivered to a delivery destination.

投影光学系2は、光学要素の保持装置であるレンズユニット7が複数積層されて構成されており、該レンズユニット7は、レンズを駆動させる駆動部と、レンズの位置を計測する位置計測部と、を有している。   The projection optical system 2 is configured by stacking a plurality of lens units 7 that are optical element holding devices, and the lens unit 7 includes a drive unit that drives the lens, and a position measurement unit that measures the position of the lens. ,have.

図2は、レンズユニット7の構造を平面的に示している。レンズを駆動させるための駆動部は、駆動機構71として輪環状の固定鏡筒73に、その中心軸周りに120度間隔で3箇所に設けられている。一方、レンズの位置を計測する位置計測部は、レンズ位置検出手段72として周方向に沿って駆動機構71同士の間に設けられている。このレンズ位置検出手段72は、レンズ枠74の光軸方向(Z軸方向)変位及び光軸と直交する半径方向変位を検出する。   FIG. 2 shows the structure of the lens unit 7 in a plan view. The drive unit for driving the lens is provided in three places as the drive mechanism 71 in an annular fixed lens barrel 73 at intervals of 120 degrees around the central axis. On the other hand, a position measurement unit that measures the position of the lens is provided between the drive mechanisms 71 along the circumferential direction as the lens position detection means 72. The lens position detection means 72 detects the optical axis direction (Z-axis direction) displacement of the lens frame 74 and the radial direction displacement orthogonal to the optical axis.

レンズ位置検出手段72は、第2計測部であるアブソリュート式垂直変位検出センサ721、第1計測部であるインクリメンタル式垂直変位検出センサ722、及び第3計測部であるインクリメンタル式横変位検出センサ723によって構成されている。   The lens position detection means 72 includes an absolute vertical displacement detection sensor 721 that is a second measurement unit, an incremental vertical displacement detection sensor 722 that is a first measurement unit, and an incremental lateral displacement detection sensor 723 that is a third measurement unit. It is configured.

アブソリュート式垂直変位検出センサ721は、光学要素であるレンズの絶対位置を計測する装置で、レンズの光軸方向(Z軸方向)に検出用レーザビームを投射する。インクリメンタル式垂直変位検出センサ722は、レンズの光軸方向又は光軸に対する傾斜方向における相対位置を計測する装置で、アブソリュート式垂直変位検出センサ721と同様に、レンズの光軸方向(Z軸方向)に検出用レーザビームを投射する。インクリメンタル式横変位検出センサ723は、光軸方向と直交する方向におけるレンズの相対位置を計測する装置で、レンズの半径方向に検出用レーザビームを投射する。   The absolute vertical displacement detection sensor 721 is a device that measures the absolute position of a lens that is an optical element, and projects a detection laser beam in the optical axis direction (Z-axis direction) of the lens. The incremental type vertical displacement detection sensor 722 is a device that measures the relative position in the optical axis direction of the lens or in the tilt direction with respect to the optical axis. Similar to the absolute type vertical displacement detection sensor 721, the optical axis direction (Z-axis direction) of the lens. A detection laser beam is projected onto the screen. The incremental lateral displacement detection sensor 723 is a device that measures the relative position of the lens in a direction orthogonal to the optical axis direction, and projects a detection laser beam in the radial direction of the lens.

なお、このレンズユニット7の座標系は、図1で説明した露光装置1のXYZ直交座標系と同一である。すなわち、レンズの光軸と同一方向をZ軸、レンズの半径方向をXY平面としている。   The coordinate system of the lens unit 7 is the same as the XYZ orthogonal coordinate system of the exposure apparatus 1 described with reference to FIG. That is, the same direction as the optical axis of the lens is the Z axis, and the radial direction of the lens is the XY plane.

図3は、図2のレンズユニット7にレンズ枠74を取り付けた形態を示している。図4は、図3のIV−IV線に沿う断面を示している。これらの図に示すように、レンズユニット7の固定鏡筒73は、平板の上面に逆L字状の立設部を形成した断面形状をしている。レンズLEはレンズ枠74によって保持されており、このレンズ枠74は螺子やボルト等により駆動機構71に固定される。   FIG. 3 shows a form in which a lens frame 74 is attached to the lens unit 7 of FIG. FIG. 4 shows a cross section taken along line IV-IV in FIG. As shown in these drawings, the fixed barrel 73 of the lens unit 7 has a cross-sectional shape in which an inverted L-shaped standing portion is formed on the upper surface of a flat plate. The lens LE is held by a lens frame 74, and the lens frame 74 is fixed to the drive mechanism 71 by screws, bolts, or the like.

より具体的には、レンズLEを収納するレンズ枠74には上面にフランジ部74aが形成され、該フランジ部74aが前記3組の駆動機構71の変位出力部に締結される。このフランジ部74aには、レンズ枠変位検出用のターゲットミラー75が取り付けられている。   More specifically, a flange portion 74a is formed on the upper surface of the lens frame 74 that houses the lens LE, and the flange portion 74a is fastened to the displacement output portions of the three sets of drive mechanisms 71. A lens frame displacement detection target mirror 75 is attached to the flange portion 74a.

このようにターゲットミラー75を取り付けると、アブソリュート式垂直変位検出センサ721又はインクリメンタル式垂直変位検出センサ722から投射された検出用レーザビームは、ターゲットミラー75で反射する。この反射光の情報からターゲットミラー75の変位量を検出することができる。   When the target mirror 75 is attached in this way, the detection laser beam projected from the absolute vertical displacement detection sensor 721 or the incremental vertical displacement detection sensor 722 is reflected by the target mirror 75. The amount of displacement of the target mirror 75 can be detected from this reflected light information.

以上の構成において、3組の駆動機構71を等量だけ駆動するとレンズLEを光軸C方向(Z軸方向)に並進駆動させることができる。また、3箇所に設けられた駆動機構71の駆動量に所定の差を設けることで、図3に示すθX及びθY方向へのレンズLEのチルト駆動が可能である。   In the above configuration, when the three sets of drive mechanisms 71 are driven by an equal amount, the lens LE can be driven to translate in the optical axis C direction (Z-axis direction). Further, by providing a predetermined difference in the driving amount of the driving mechanism 71 provided at three places, the lens LE can be tilted in the θX and θY directions shown in FIG.

この際、アブソリュート式垂直変位検出センサ721及びインクリメンタル式垂直変位検出センサ722の出力信号に所定の座標変換を施し、その結果をフィードバックすると、レンズLEのZ軸方向並進量及びチルト駆動量がクローズドループ制御される。   At this time, when predetermined coordinate transformation is performed on the output signals of the absolute vertical displacement detection sensor 721 and the incremental vertical displacement detection sensor 722 and the result is fed back, the translation amount and tilt drive amount of the lens LE are closed loop. Be controlled.

また、インクリメンタル式横変位検出センサ723の出力信号から、レンズLEのX軸方向及びY軸方向の平行偏心に伴うレチクル像のシフト量を計算することができる。そして、この計算結果の影響を、図2に示したウェハステージWF1の駆動量に加味することで、レンズLEの偏心に伴うレチクル像のアライメント誤差を解消することができる。   Further, from the output signal of the incremental lateral displacement detection sensor 723, the shift amount of the reticle image accompanying the parallel decentering of the lens LE in the X axis direction and the Y axis direction can be calculated. Then, by adding the influence of this calculation result to the driving amount of the wafer stage WF1 shown in FIG. 2, the alignment error of the reticle image due to the eccentricity of the lens LE can be eliminated.

図5乃至図8は、駆動機構71の詳細構造を示している。図5は駆動機構71の平面図であり、図6は駆動機構71の側面図であり、図7は図5のVII−VII線に沿う断面図である。図8は、後述する変位取出し部材と方向変換部材とを示す斜視図である。なお、図8では、各種螺子の図示を省略する。   5 to 8 show the detailed structure of the drive mechanism 71. 5 is a plan view of the drive mechanism 71, FIG. 6 is a side view of the drive mechanism 71, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. FIG. 8 is a perspective view showing a displacement takeout member and a direction changing member, which will be described later. In FIG. 8, illustration of various screws is omitted.

そして、駆動機構71の局所座標系UVWを次のように規定する。すなわち、U軸はレンズLEの半径方向に沿った軸、V軸はレンズLEの半径方向に沿った軸であり且つU軸に垂直な軸、W軸はレンズLEの光軸Cに平行な軸である。   And the local coordinate system UVW of the drive mechanism 71 is prescribed | regulated as follows. That is, the U axis is an axis along the radial direction of the lens LE, the V axis is an axis along the radial direction of the lens LE and is an axis perpendicular to the U axis, and the W axis is an axis parallel to the optical axis C of the lens LE. It is.

これらの図に示すように、駆動機構71は、変位取出し部材711、方向変換部材712、積層型のピエゾアクチュエータ713、及びこれらの部材を連結する螺子等の締結部材から構成され、固定鏡筒73(図6に記載)上に取り付けられている。   As shown in these drawings, the drive mechanism 71 includes a displacement take-out member 711, a direction changing member 712, a laminated piezoelectric actuator 713, and a fastening member such as a screw connecting these members, and a fixed barrel 73. (Described in FIG. 6).

ピエゾアクチュエータ713には、円板状の圧電素子と電極とを交互に積層させた棒体を密閉型円筒容器内に収納し、棒体の一端を容器外に突出させた形態のものを用いる。そして、U軸方向の全長の伸びが印加電圧に略比例して増加する。また、ピエゾアクチュエータ713は、ピエゾ調整螺子714を用いて変位取出し部材711に連結される。   As the piezo actuator 713, a rod body in which disk-shaped piezoelectric elements and electrodes are alternately stacked is housed in a sealed cylindrical container, and one end of the rod body is projected outside the container. Then, the elongation of the entire length in the U-axis direction increases substantially in proportion to the applied voltage. Further, the piezo actuator 713 is connected to the displacement extraction member 711 using a piezo adjustment screw 714.

そして、ピエゾアクチュエータ713のU軸方向への変位が変位取出し部材711を介して方向変換部材712に伝達され、レンズ枠74をW軸方向に沿って昇降させることになる。ピエゾ調整螺子714の変位取出し部材711に対する螺合深さを調整することで、ピエゾアクチュエータ713の寸法誤差を補正することができる。   Then, the displacement of the piezo actuator 713 in the U-axis direction is transmitted to the direction changing member 712 via the displacement extracting member 711, and the lens frame 74 is moved up and down along the W-axis direction. The dimensional error of the piezo actuator 713 can be corrected by adjusting the screwing depth of the piezo adjusting screw 714 with respect to the displacement extracting member 711.

変位取出し部材711の作製は、母材となる所定厚さの板状金属ブロックに対しワイヤ放電加工を施して行う。そして、穴あけ加工機を用いて、所定箇所に螺子穴を形成する。   The displacement extraction member 711 is manufactured by performing wire electric discharge machining on a plate-shaped metal block having a predetermined thickness as a base material. And a screw hole is formed in a predetermined location using a drilling machine.

方向変換部材712の作製も変位取出し部材711の作製と同様に、母材となる所定厚さの板状金属ブロックに対しワイヤ放電加工を施して行う。この際、方向変換リンク712a及びサポートリンク712b等を形成する。そして、穴あけ加工機を用いて、所定箇所に螺子穴を形成する。   The direction changing member 712 is manufactured by performing wire electric discharge machining on a plate-shaped metal block having a predetermined thickness as a base material, similarly to the manufacturing of the displacement extracting member 711. At this time, the direction change link 712a and the support link 712b are formed. And a screw hole is formed in a predetermined location using a drilling machine.

次に、駆動機構71の組立手順について説明する。先ず、図8の斜視図において、方向変換部材712の左右2箇所の空所に変位取出し部材711の両側腕部を挿入し、螺子を用いて締結する。次に、図5に示すように、変位取出し部材711で囲まれる空間にピエゾアクチュエータ713を装着し、ピエゾ調整螺子714を用いてピエゾアクチュエータ713の出力端であるピエゾ受けリンク713aを左方向に押す。そして、変位取出し部材711をピエゾ受けリンク713aに圧接させる。これでピエゾアクチュエータ713の装着が完了する。最後に、駆動機構71を輪環状の固定鏡筒73に設置して組立が完了する。   Next, the assembly procedure of the drive mechanism 71 will be described. First, in the perspective view of FIG. 8, the both side arms of the displacement extraction member 711 are inserted into the left and right vacant spaces of the direction changing member 712 and fastened using screws. Next, as shown in FIG. 5, the piezo actuator 713 is mounted in the space surrounded by the displacement extraction member 711, and the piezo receiving link 713 a that is the output end of the piezo actuator 713 is pushed leftward using the piezo adjustment screw 714. . Then, the displacement extraction member 711 is brought into pressure contact with the piezo receiving link 713a. This completes the mounting of the piezo actuator 713. Finally, the drive mechanism 71 is installed on the annular fixed lens barrel 73 to complete the assembly.

図9及び図10は、変位取出し部材711及び方向変換部材712のリンク機構を示している。図9は、変位取出し部材711を模式化して示しており、図10は、方向変換部材712を模式化して示している。ここで、図5乃至図8を参照しながら図9及び図10を用いて駆動機構71の動作原理について説明する。   9 and 10 show a link mechanism of the displacement extraction member 711 and the direction changing member 712. FIG. FIG. 9 schematically shows the displacement extracting member 711, and FIG. 10 schematically shows the direction changing member 712. Here, the operation principle of the drive mechanism 71 will be described with reference to FIGS. 9 to 10 with reference to FIGS.

ピエゾアクチュエータ713の2本の電極端子に所定電圧を印加すると、ピエゾアクチュエータ713の全長LはU軸方向にdL伸張する。すると、図9に示すように、一方のピエゾ受けリンク711b1はdU1=−dL/2、他方のピエゾ受けリンク711b2はdU2=dL/2変位する。すると、弾性ヒンジH11,H21を中心に回動可能に構成された変位取出しリンク711aは、W軸周りに微小回転する。これにより、連結リンク711c1はdU3=−(3/2)dL変位し、連結リンク711c2はdU4=(3/2)dL変位する。   When a predetermined voltage is applied to the two electrode terminals of the piezo actuator 713, the total length L of the piezo actuator 713 extends by dL in the U-axis direction. Then, as shown in FIG. 9, one piezo receiving link 711b1 is displaced by dU1 = −dL / 2, and the other piezo receiving link 711b2 is displaced by dU2 = dL / 2. Then, the displacement extraction link 711a configured to be rotatable about the elastic hinges H11 and H21 rotates slightly around the W axis. As a result, the connecting link 711c1 is displaced by dU3 = − (3/2) dL, and the connecting link 711c2 is displaced by dU4 = (3/2) dL.

上記連結リンク711c1,711c2のU軸方向の変位は、図10に示すように、方向変換部材712の水平リンク712c1,712c2をも変位させる。すると、U軸に対して45度程度の向きになるように配置された方向変換リンク712aが微小回転し、レンズ枠駆動リンク712dをW軸方向にdW上昇させる。   The displacement of the connecting links 711c1 and 711c2 in the U-axis direction also displaces the horizontal links 712c1 and 712c2 of the direction changing member 712 as shown in FIG. Then, the direction conversion link 712a arranged so as to have an orientation of about 45 degrees with respect to the U axis rotates slightly, and the lens frame drive link 712d is raised by dW in the W axis direction.

以上のように、ピエゾアクチュエータ713の伸張に伴ってレンズ枠駆動リンク712dがW軸方向に微小変位するが、このレンズ枠駆動リンク712dはW軸方向にのみ変位し、U軸方向及びV軸方向には変位しない。それは、レンズ枠駆動リンク712dの左右両側にサポートリンク712eが連結されているからである。   As described above, the lens frame drive link 712d is slightly displaced in the W-axis direction as the piezo actuator 713 is extended. The lens frame drive link 712d is displaced only in the W-axis direction, and the U-axis direction and the V-axis direction. There is no displacement. This is because support links 712e are connected to the left and right sides of the lens frame drive link 712d.

このサポートリンク712eにより、レンズ枠駆動リンク712dのU軸方向への変位が拘束され、サポートリンク712fにより、レンズ枠駆動リンク712dのV軸方向への変位が拘束される。このサポートリンク712fは、水平リンク712c1,712c2の方向変換部材中央側端部に配置される。そして、水平リンク712c1,712c2のU軸方向の変位は拘束されず、V軸方向への変位は拘束される。そのため、V軸方向成分を有さない水平リンク712c1,712c2の運動が、方向変換リンク712aを介してレンズ枠駆動リンク712dに伝達される。   The support link 712e restrains the displacement of the lens frame drive link 712d in the U-axis direction, and the support link 712f restrains the displacement of the lens frame drive link 712d in the V-axis direction. The support link 712f is disposed at the end of the horizontal links 712c1 and 712c2 on the center side of the direction changing member. And the displacement of the horizontal links 712c1 and 712c2 in the U-axis direction is not restricted, and the displacement in the V-axis direction is restricted. Therefore, the motion of the horizontal links 712c1 and 712c2 that do not have a V-axis direction component is transmitted to the lens frame drive link 712d via the direction conversion link 712a.

以上の構成により、レンズ枠駆動リンク712d上の螺子穴712g(図5に記載)付近の領域はW軸方向にのみ変位し、U軸方向及びV軸方向への変位は拘束される。そのため、レンズ枠74をW軸方向に正確に変位させることができる。また、弾性ヒンジH11,H12,H13,H21,H22,H23の間隔を適宜選択することで、ピエゾアクチュエータ713の変位拡大率を好適に設定することができる。   With the above configuration, the region near the screw hole 712g (described in FIG. 5) on the lens frame drive link 712d is displaced only in the W-axis direction, and the displacement in the U-axis direction and the V-axis direction is restricted. Therefore, the lens frame 74 can be accurately displaced in the W-axis direction. Moreover, the displacement magnification rate of the piezoelectric actuator 713 can be suitably set by appropriately selecting the intervals between the elastic hinges H11, H12, H13, H21, H22, and H23.

一方、図10に示すように、レンズ枠駆動リンク712dは両側をサポートリンク712eで支持されているが、該リンク712dはその一部が薄肉となっているため(図6参照)、この薄肉部712d1はU軸周りのねじれ方向に弾性変形可能である。また、レンズ枠駆動リンク712dの下側を拘束する方向変換リンク712aも、V軸方向に若干の弾性変形自由度を有している。   On the other hand, as shown in FIG. 10, the lens frame drive link 712d is supported by the support links 712e on both sides, but the link 712d is partially thin (see FIG. 6). 712d1 can be elastically deformed in the twist direction around the U axis. Further, the direction changing link 712a that restrains the lower side of the lens frame driving link 712d also has a slight degree of freedom of elastic deformation in the V-axis direction.

そのため、レンズ枠駆動リンク712dは、図7に示すように、サポートリンク712eの断面中央部の点Pを中心としたU軸周りにも僅かにねじることができる。すなわち、レンズ枠駆動リンク712dはW軸方向の並進運動と、U軸周りのねじれ運動が可能である。このねじれ運動によりレンズ枠74のチルト動作が発生する。   Therefore, as shown in FIG. 7, the lens frame driving link 712d can be slightly twisted around the U axis centered on the point P at the center of the cross section of the support link 712e. That is, the lens frame drive link 712d is capable of translational movement in the W-axis direction and twisting movement around the U-axis. This twisting motion causes the lens frame 74 to tilt.

図11乃至図13は、図2に示したレンズ位置検出手段72に備え付けられた各種センサの詳細構造を示している。図11はアブソリュート式垂直変位検出センサ721を示している。アブソリュート式垂直変位検出センサ721としては、例えば、被検体であるターゲットミラー75に向けて投射したレーザ光、の戻り位置を観測し、ターゲットミラー75の位置を検出する三角測量式レーザ測長器を好適に用いることができる。更に、その一例として特開平10−267648号公報に開示されたものを用いることができる。以下に、アブソリュート式垂直変位検出センサ721の概略構成と位置検出原理について説明する。   11 to 13 show the detailed structures of various sensors provided in the lens position detecting means 72 shown in FIG. FIG. 11 shows an absolute vertical displacement detection sensor 721. As the absolute type vertical displacement detection sensor 721, for example, a triangulation type laser length measuring device that observes the return position of the laser beam projected toward the target mirror 75 that is the subject and detects the position of the target mirror 75 is used. It can be used suitably. Further, as an example, the one disclosed in JP-A-10-267648 can be used. Hereinafter, a schematic configuration and position detection principle of the absolute type vertical displacement detection sensor 721 will be described.

このアブソリュート式垂直変位検出センサ721は、計測用の半導体レーザを放射するレーザ光源72a、コリメータレンズ72b、及び受光光束の重心位置を検出可能な四分割受光手段72cを備えている。四分割受光手段72cは、光位置センサ(PSD:Position Sensitive Detector)であるが、その他、電荷結合素子イメージセンサを受光手段として好適に用いることができる。センサ制御回路72dは、レーザ光源72aの駆動、及び四分割受光手段72cから出力される信号の処理及び各種演算等を行う。   The absolute vertical displacement detection sensor 721 includes a laser light source 72a that emits a semiconductor laser for measurement, a collimator lens 72b, and a quadrant light receiving means 72c that can detect the position of the center of gravity of a received light beam. The quadrant light receiving means 72c is an optical position sensor (PSD: Position Sensitive Detector), but a charge coupled device image sensor can also be suitably used as the light receiving means. The sensor control circuit 72d performs driving of the laser light source 72a, processing of signals output from the quadrant light receiving means 72c, various calculations, and the like.

上記構成において、レーザ光源72aから放射されたレーザ光は、コリメータレンズ72bを介して略平行光束となってターゲットミラー75に入射し、該ターゲットミラー75で反射した後、四分割受光手段72cの受光面に入射する。四分割受光手段72cは、受光スポットの重心位置に応じた信号を出力する機能を有する。そのため、ターゲットミラー75がレンズ枠74と共にZ軸方向に移動した際の受光スポットの重心位置をセンサ制御回路72dで算出することができる。そして、この算出結果に基づき、レンズLEのZ軸方向変位が検出される。   In the above configuration, the laser light emitted from the laser light source 72a becomes a substantially parallel light beam via the collimator lens 72b, enters the target mirror 75, is reflected by the target mirror 75, and then is received by the four-divided light receiving means 72c. Incident on the surface. The quadrant light receiving means 72c has a function of outputting a signal corresponding to the position of the center of gravity of the light receiving spot. Therefore, the center position of the light receiving spot when the target mirror 75 moves in the Z-axis direction together with the lens frame 74 can be calculated by the sensor control circuit 72d. Based on the calculation result, the displacement of the lens LE in the Z-axis direction is detected.

ここで、三角測量式レーザ測長器は被検体までの絶対距離を検出可能なため、アブソリュート式垂直変位検出センサ721への電源が一度遮断され、再び電源供給された際にもZ軸上の基準点に対するレンズLEのZ座標をサブμmの精度で検出することができる。   Here, since the triangulation type laser length measuring device can detect the absolute distance to the subject, the power to the absolute type vertical displacement detection sensor 721 is once cut off, and when the power is supplied again, it is on the Z axis. The Z coordinate of the lens LE relative to the reference point can be detected with sub-μm accuracy.

図12は、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722を示している。インクリメンタル式垂直変位検出センサ722としては、例えば、干渉式レーザ測長器を好適に用いることができる。干渉式レーザ測長器とは、被検体であるターゲットミラー75での反射光と、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722内の全反射ミラー72eでの反射光とを合波して干渉させ、干渉信号の波数をカウントすることで被検体の移動量を測定する装置である。干渉式レーザ測長器の一例として、特開平11−94514号公報に開示された位置検出装置を用いることができる。以下に、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722の概略構成と位置検出原理を説明する。   FIG. 12 shows an incremental vertical displacement detection sensor 722. As the incremental type vertical displacement detection sensor 722, for example, an interference type laser length measuring device can be preferably used. The interference type laser length measuring device combines the reflected light from the target mirror 75 that is the subject and the reflected light from the total reflection mirror 72e in the incremental type vertical displacement detection sensor 722 to interfere with each other. It is a device that measures the amount of movement of the subject by counting the wave number of. As an example of the interference type laser length measuring device, a position detection device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-94514 can be used. Hereinafter, the schematic configuration and position detection principle of the incremental type vertical displacement detection sensor 722 will be described.

このインクリメンタル式垂直変位検出センサ722は、計測用の半導体レーザを放射するレーザ光源72a、コリメータレンズ72b、四分割受光手段72c、及びセンサ制御回路72dを備えている。また、このインクリメンタル式垂直変位検出センサ722は、全反射ミラー72e、非偏光ビームスプリッタ72f、偏光ビームスプリッタ72g、干渉用光学素子72h、及び吸光手段72jを備えている。   The incremental type vertical displacement detection sensor 722 includes a laser light source 72a that emits a semiconductor laser for measurement, a collimator lens 72b, a four-divided light receiving means 72c, and a sensor control circuit 72d. Further, the incremental type vertical displacement detection sensor 722 includes a total reflection mirror 72e, a non-polarization beam splitter 72f, a polarization beam splitter 72g, an interference optical element 72h, and a light absorption means 72j.

上記構成において、レーザ光源72aから放射したレーザ光は、コリメータレンズ72bを介して緩い集光光束(図12では平行光束として表記した)に整形され、非偏光ビームスプリッタ72fに入射する。そして、入射光束の50%は非偏光ビームスプリッタ72fを透過して吸光手段72jに到達し、ここで吸収される。また、入射光束の残りの50%は非偏光ビームスプリッタ72fで反射して左に向かい、偏光ビームスプリッタ72gに入射する。   In the above configuration, the laser light emitted from the laser light source 72a is shaped into a loose condensed light beam (shown as a parallel light beam in FIG. 12) via the collimator lens 72b, and enters the non-polarizing beam splitter 72f. Then, 50% of the incident light beam passes through the non-polarizing beam splitter 72f and reaches the light absorbing means 72j, where it is absorbed. Further, the remaining 50% of the incident light beam is reflected by the non-polarization beam splitter 72f, travels to the left, and enters the polarization beam splitter 72g.

そして、偏光ビームスプリッタ72gの表面で反射したS偏光の光束は、ターゲットミラー75に入射し、該ターゲットミラー75で反射した後、偏光ビームスプリッタ72gの表面で再反射し、元の光路を通って非偏光ビームスプリッタ72fに戻る。一方、偏光ビームスプリッタ72gを透過したP偏光の光束は、全反射ミラー72eに入射し、該全反射ミラー72eで反射した後、偏光ビームスプリッタ72gを再透過して元の光路を通って戻る。   The S-polarized light beam reflected by the surface of the polarizing beam splitter 72g is incident on the target mirror 75, reflected by the target mirror 75, re-reflected by the surface of the polarizing beam splitter 72g, and passes through the original optical path. Return to the non-polarizing beam splitter 72f. On the other hand, the P-polarized light beam transmitted through the polarization beam splitter 72g enters the total reflection mirror 72e, is reflected by the total reflection mirror 72e, and then re-transmits through the polarization beam splitter 72g and returns through the original optical path.

以上の構造により、移動する被検体であるターゲットミラー75からのS偏光の反射光と、全反射ミラー72eからのP偏光の反射光と、が偏光ビームスプリッタ72gで合成する。そして、この合成された光の50%が非偏光ビームスプリッタ72fを透過し、干渉用光学素子72hに入射する。干渉用光学素子72hには、左の入射面側から順に、1/4波長板、アパーチャ、千鳥状格子構造を有する位相回折格子、及び偏光方位を互いに45度ずらして配置された四分割偏光板、が配置される。   With the above structure, the S-polarized reflected light from the target mirror 75, which is the moving object, and the P-polarized reflected light from the total reflection mirror 72e are combined by the polarization beam splitter 72g. Then, 50% of the combined light passes through the non-polarizing beam splitter 72f and enters the interference optical element 72h. The interference optical element 72h includes, in order from the left incident surface side, a quarter-wave plate, an aperture, a phase diffraction grating having a staggered grating structure, and a four-division polarizing plate arranged with the polarization directions shifted by 45 degrees from each other. , Is arranged.

ここで、合波された光は、相互に直交する直線偏光であるが、干渉用光学素子72h内の1/4波長板で相互に逆回りの円偏光に変換される。次いで、アパーチャによって光量の大きい中心光束のみが通過し、千鳥状格子構造の位相回析格子で4つの光束に振幅分割され、四分割偏光板を通過する。以上の過程で生成された四分割光束は、その明暗タイミングが位相換算で90度ずつずれた干渉光に変換されている。そして、この4光束をそれぞれ四分割受光手段72cの受光部に入射させ、この4つの出力信号を以下の方法で処理する。   Here, the combined light is linearly polarized light that is orthogonal to each other, but is converted to circularly polarized light that is opposite to each other by the ¼ wavelength plate in the interference optical element 72h. Next, only a central light beam having a large light quantity passes through the aperture, and is amplitude-divided into four light beams by a phase diffraction grating having a staggered grating structure, and passes through a four-part polarizing plate. The quadrant light beam generated in the above process is converted into interference light whose brightness timing is shifted by 90 degrees in terms of phase. Then, the four light beams are respectively incident on the light receiving portion of the four-divided light receiving means 72c, and the four output signals are processed by the following method.

先ず、互いに180度の位相差を有する2つの信号の差動を抽出することで、DC成分を除去し、その結果得られた信号をA相信号とする。同じく互いに180度の位相差を有する残りの2信号の差動を抽出することで、DC成分を除去し、その結果得られた信号をB相信号とする。このA相信号とB相信号とは、互いに90度の位相差を有するので、これをオシロスコープに表示すると、円形のリサージュ波形が得られる(図18参照)。   First, a DC component is removed by extracting the differential of two signals having a phase difference of 180 degrees from each other, and the resulting signal is used as an A-phase signal. Similarly, by extracting the differential of the remaining two signals having a phase difference of 180 degrees from each other, the DC component is removed, and the resulting signal is used as the B-phase signal. Since the A-phase signal and the B-phase signal have a phase difference of 90 degrees, when this is displayed on an oscilloscope, a circular Lissajous waveform is obtained (see FIG. 18).

ここで、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722とターゲットミラー75との間を往復する計測光の光路長変化が光源波長に一致すると、干渉信号は1周期変化する。すなわち、被検体が光源波長の半分の距離移動すると干渉信号は1周期変化する。よって、計測用レーザ光の光源波長をλ=800nmとすると、ターゲットミラー75が400nm移動する毎に干渉信号も1周期変化し、リサージュ波形も円形軌跡に沿って1周する。そのため、周知の方法で干渉信号の波数を計測することで、被検体の移動量を400nm単位で測定することができる。また、電気的な位相分割装置を用いて前記干渉信号を分割(分周)すれば、被検体の移動量をサブnmの精度で検出することができる。   Here, when the change in the optical path length of the measurement light reciprocating between the incremental type vertical displacement detection sensor 722 and the target mirror 75 coincides with the light source wavelength, the interference signal changes by one period. That is, when the subject moves a distance that is half the wavelength of the light source, the interference signal changes by one period. Therefore, if the light source wavelength of the measurement laser light is λ = 800 nm, the interference signal also changes by one cycle every time the target mirror 75 moves by 400 nm, and the Lissajous waveform makes one round along the circular locus. Therefore, the amount of movement of the subject can be measured in units of 400 nm by measuring the wave number of the interference signal by a known method. Further, if the interference signal is divided (divided) using an electrical phase dividing device, the amount of movement of the subject can be detected with sub-nm accuracy.

図13は、インクリメンタル式横変位検出センサ723を示している。前述のインクリメンタル式垂直変位検出センサ722は、ターゲットミラー75の垂直方向移動量を検出していた。これに対してインクリメンタル式横変位検出センサ723は、ターゲットミラー75の横方向移動量、すなわちレンズLEの径方向の移動量を検出するため、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722とは内部の光学素子の配置が異なる。しかし、両センサの検出原理は同一であるので、説明を省略する。   FIG. 13 shows an incremental lateral displacement detection sensor 723. The above-described incremental type vertical displacement detection sensor 722 detects the amount of vertical movement of the target mirror 75. On the other hand, the incremental lateral displacement detection sensor 723 detects the lateral movement amount of the target mirror 75, that is, the radial movement amount of the lens LE. Therefore, the incremental vertical displacement detection sensor 722 is an internal optical element. The arrangement is different. However, since the detection principle of both sensors is the same, description is abbreviate | omitted.

図14は、図1の半導体の露光装置1の露光動作やレンズ駆動動作を制御するための制御回路を示している。図に示すように、制御回路は露光装置全体の動作を制御する本体制御手段8と、レンズの位置を制御するレンズ制御手段6とから構成されている。本体制御手段8は、本体CPU81を有し、この本体CPU81にマウント制御手段82、照明制御手段83、レチクルステージ制御手段84、ウェハステージ制御手段85、及び干渉計制御手段86が接続されている。   FIG. 14 shows a control circuit for controlling the exposure operation and lens driving operation of the semiconductor exposure apparatus 1 of FIG. As shown in the figure, the control circuit comprises a main body control means 8 for controlling the operation of the entire exposure apparatus and a lens control means 6 for controlling the position of the lens. The main body control means 8 has a main body CPU 81, to which a mount control means 82, an illumination control means 83, a reticle stage control means 84, a wafer stage control means 85, and an interferometer control means 86 are connected.

マウント制御手段82は、鏡筒マウント32の除振動作を制御する。照明制御手段83は、照明ユニット4の照明モードや光量を制御する。レチクルステージ制御手段84は、レチクルステージR1の駆動制御を行う。ウェハステージ制御手段85は、ウェハステージWF1の駆動制御を行う。干渉計制御手段86は、干渉計51の計測制御を行う。   The mount control means 82 controls the vibration isolation operation of the lens barrel mount 32. The illumination control unit 83 controls the illumination mode and light quantity of the illumination unit 4. The reticle stage control means 84 performs drive control of the reticle stage R1. Wafer stage control means 85 controls the drive of wafer stage WF1. The interferometer control means 86 performs measurement control of the interferometer 51.

レンズ制御手段6は、3個のレンズCPU61を有し、このレンズCPU61は図1に示したレンズユニット7毎に設けられる。すなわち、投影光学系2に内蔵されたレンズユニット7の個数と同一個数のレンズCPU61が設けられる。そして、各レンズCPU61には、3個の駆動機構制御手段62が接続され、各駆動機構制御手段62は図5に示した駆動機構71を制御する。そして、駆動機構制御手段62には、ピエゾドライバ71a及びピエゾ素子71bが内蔵され、図5に示したピエゾアクチュエータ713を駆動する。   The lens control means 6 has three lens CPUs 61, and this lens CPU 61 is provided for each lens unit 7 shown in FIG. That is, the same number of lens CPUs 61 as the number of lens units 7 incorporated in the projection optical system 2 are provided. Each lens CPU 61 is connected with three drive mechanism control means 62, and each drive mechanism control means 62 controls the drive mechanism 71 shown in FIG. The drive mechanism control means 62 incorporates a piezo driver 71a and a piezo element 71b, and drives the piezo actuator 713 shown in FIG.

また、レンズCPU61には、3個のレンズ位置検出手段72が接続されている。レンズ位置検出手段72には、アブソリュート式垂直変位検出センサ721、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722、及びインクリメンタル式横変位検出センサ723が設けられている。   The lens CPU 61 is connected with three lens position detecting means 72. The lens position detection means 72 is provided with an absolute vertical displacement detection sensor 721, an incremental vertical displacement detection sensor 722, and an incremental lateral displacement detection sensor 723.

そして上記構成において、レンズCPU61は、本体CPU81と交信し、所定のプログラムに基づいて駆動機構71を駆動制御し、レンズを目標位置に向けて駆動させ、投影光学系2の種々の収差が最小となるように駆動機構71を制御する。   In the above configuration, the lens CPU 61 communicates with the main body CPU 81, drives and controls the drive mechanism 71 based on a predetermined program, drives the lens toward the target position, and various aberrations of the projection optical system 2 are minimized. The drive mechanism 71 is controlled to be

図15は、レンズユニット7の制御ブロックを示している。本体CPU81内に存するレンズ目標位置演算ブロックB81では、レンズ基準点L0のZ軸方向駆動目標値Z0、チルト駆動目標値θX0,θY0を算出し、その結果をレンズCPU61に送信する。すると、該目標値はレンズCPU61内の加算点P1に入力される。   FIG. 15 shows a control block of the lens unit 7. The lens target position calculation block B81 in the main body CPU 81 calculates the Z-axis direction drive target value Z0 and the tilt drive target values θX0, θY0 of the lens reference point L0, and transmits the results to the lens CPU 61. Then, the target value is input to the addition point P1 in the lens CPU 61.

この加算点P1では、前記目標値Z0,θX0,θY0から後述するフィードバック信号値Zm,θXm,θYmが減算され、その残差信号が補償回路ブロックB71に入力される。補償回路ブロックB71では、制御の安定性を向上させるためにPI補償器が用いられている。補償回路ブロックB71を経由した信号は、座標変換ブロックB72に入力される。   At the addition point P1, feedback signal values Zm, θXm, θYm, which will be described later, are subtracted from the target values Z0, θX0, θY0, and the residual signals are input to the compensation circuit block B71. In the compensation circuit block B71, a PI compensator is used to improve control stability. The signal that has passed through the compensation circuit block B71 is input to the coordinate transformation block B72.

座標変換ブロックB72では、前記残差信号を、駆動機構71のZ軸方向駆動目標値Z0に対応したピエゾ駆動電圧指令値に変換する。ここで、レンズLEの駆動目標値をZ0,θX0,θY0とすると、駆動機構71の駆動変位W1,W2,W3は(図6参照)、所定の変換マトリクスを乗じることで算出可能である。すなわち、以下の式1で関係づけられる。   In the coordinate conversion block B72, the residual signal is converted into a piezo drive voltage command value corresponding to the Z-axis direction drive target value Z0 of the drive mechanism 71. Here, if the drive target values of the lens LE are Z0, θX0, and θY0, the drive displacements W1, W2, and W3 of the drive mechanism 71 (see FIG. 6) can be calculated by multiplying by a predetermined conversion matrix. That is, they are related by the following formula 1.

よって座標変換ブロックB72では、電圧値を出力するために、以下の式2による変換を行えば良い。   Therefore, the coordinate transformation block B72 may perform transformation according to the following expression 2 in order to output a voltage value.

ここで、δZ0,δθX0,δθY0は制御残差、VP1,VP2,VP3はピエゾドライバ71aへの制御指令電圧信号、CVは変位量を制御電圧に換算するための変換係数である。   Here, δZ0, δθX0, and δθY0 are control residuals, VP1, VP2, and VP3 are control command voltage signals to the piezo driver 71a, and CV is a conversion coefficient for converting a displacement amount into a control voltage.

式2で算出された制御指令電圧信号VP1,VP2,VP3をピエゾドライバ71aに入力すると、ピエゾ素子71bが所定量伸張する。そして、駆動機構71の変位取出し部材711と方向変換部材712とからなる方向変換部71cを経由して、レンズ枠74に駆動変位W1,W2,W3を与え、レンズ枠74及びレンズを所望の位置に移動させる。   When the control command voltage signals VP1, VP2, and VP3 calculated by Expression 2 are input to the piezo driver 71a, the piezo element 71b expands by a predetermined amount. The lens frame 74 is given drive displacements W1, W2, and W3 via a direction changing portion 71c including a displacement extraction member 711 and a direction changing member 712 of the drive mechanism 71, and the lens frame 74 and the lens are moved to desired positions. Move to.

すると、3組のレンズ位置検出手段72は、レンズ枠74に固設されたターゲットミラー75(図11乃至図13参照)の変位量を計測し、合計9種類の計測信号をセンサ出力原点規定ブロックB73に入力する。ここで、前記9種類の計測信号は、非インクリメンタル変位信号である絶対位置信号と、インクリメンタル変位信号とが混在している。しかしながら、図16の説明においては、光軸C方向の絶対変位成分である垂直方向変位H1,H2,H3と、レンズ半径方向の絶対変位成分である水平方向変位S1,S2,S3として考える。   Then, the three sets of lens position detection means 72 measure the amount of displacement of the target mirror 75 (see FIGS. 11 to 13) fixed to the lens frame 74, and a total of nine types of measurement signals are output to the sensor output origin defining block. Input to B73. Here, the nine types of measurement signals are a mixture of an absolute position signal, which is a non-incremental displacement signal, and an incremental displacement signal. However, in the description of FIG. 16, the vertical displacements H1, H2, and H3 that are absolute displacement components in the optical axis C direction and the horizontal displacements S1, S2, and S3 that are absolute displacement components in the lens radial direction are considered.

ここで、図16を用いてレンズ枠74の各箇所の移動量と座標定義について説明する。図に示すように、レンズLEを保持するレンズ枠74のフランジ部74aは、120度間隔に配置された3組の駆動機構71(図2に記載)の変位出力部に締結される。そして、3組の駆動機構71の垂直方向の駆動変位をW1,W2,W3とすると、フランジ部74aの3箇所が光軸C方向に沿ってそれぞれW1,W2,又はW3移動する。   Here, the movement amount and coordinate definition of each part of the lens frame 74 will be described with reference to FIG. As shown in the drawing, the flange portion 74a of the lens frame 74 that holds the lens LE is fastened to the displacement output portions of the three sets of drive mechanisms 71 (described in FIG. 2) arranged at intervals of 120 degrees. Then, assuming that the vertical drive displacements of the three sets of drive mechanisms 71 are W1, W2, and W3, the three portions of the flange portion 74a move along the optical axis C direction by W1, W2, and W3, respectively.

また、フランジ部74aには、駆動機構71間に、レンズ位置検出手段72(図2に記載)が配置される。そして、3組の位置検出手段の垂直方向変位をH1,H2,H3、水平方向変位をS1,S2,S3とすると、図に示すように、フランジ部74aの3箇所において、H1,H2,H3,S1,S2,S3の変位が検出される。   Further, a lens position detecting means 72 (described in FIG. 2) is disposed between the drive mechanisms 71 in the flange portion 74a. Assuming that the vertical displacements of the three sets of position detecting means are H1, H2, and H3 and the horizontal displacements are S1, S2, and S3, as shown in the figure, at three locations of the flange portion 74a, H1, H2, and H3. , S1, S2, and S3 are detected.

図17は、レンズLEの位置制御を行う際のレンズ座標を定義するもので、レンズLEが設計上の基準位置に置かれた場合の入射面中央(レンズ第1面の頂点)を座標原点と規定し、XYZ直交座標系を定義する。ここで、Z軸は光軸C、X軸は半径方向軸、Y軸はX軸と直交する半径方向軸である。また、レンズLEの入射面中央を、レンズ位置制御の際のレンズ位置代表点、すなわちレンズ基準点L0とする。   FIG. 17 defines lens coordinates for controlling the position of the lens LE. The center of the incident surface (the vertex of the first lens surface) when the lens LE is placed at the design reference position is defined as the coordinate origin. Define the XYZ Cartesian coordinate system. Here, the Z axis is the optical axis C, the X axis is the radial axis, and the Y axis is the radial axis orthogonal to the X axis. The center of the incident surface of the lens LE is a lens position representative point at the time of lens position control, that is, a lens reference point L0.

そして、3組の駆動機構71を同一の駆動変位(W1=W2=W3)駆動すると、レンズ基準点L0はZ軸方向に並進運動し、その変位量はZmで表される。また、3組の駆動機構71の変位量が異なるように駆動機構71を駆動すると、3組の駆動機構71の駆動量の相対的変化に応じてレンズLEはX軸周り又はY軸周りにチルト変位する。図中、そのチルト変位量はθXm及びθYmで表される。   When the three sets of drive mechanisms 71 are driven with the same drive displacement (W1 = W2 = W3), the lens reference point L0 translates in the Z-axis direction, and the amount of displacement is represented by Zm. Further, when the drive mechanism 71 is driven so that the displacement amounts of the three sets of drive mechanisms 71 are different, the lens LE tilts around the X axis or the Y axis according to the relative change in the drive amount of the three sets of drive mechanisms 71. Displace. In the figure, the amount of tilt displacement is represented by θXm and θYm.

また、一般的にレンズLEをチルト駆動する場合のチルト中心はレンズ基準点L0とは一致せず、X軸周りのチルトに伴ってY軸方向の並進(横シフト)変位が、Y軸周りのチルトに伴ってX軸方向の並進(横シフト)変位が、生じる。これらの横シフト変位をそれぞれYm,Xmと表す。   In general, when the lens LE is tilt-driven, the tilt center does not coincide with the lens reference point L0, and the translational (lateral shift) displacement in the Y-axis direction with the tilt around the X-axis is about the Y-axis. A translational (lateral shift) displacement in the X-axis direction occurs with the tilt. These lateral shift displacements are represented as Ym and Xm, respectively.

次いで、図15に戻り、座標変換ブロックB74は、上述の工程で算出された6種類の変位情報を、レンズLEの位置座標に変換する。ここで、レンズLEの変換前測情値H1,H2,H3,S1,S2,S3と、レンズ基準点L0の座標値(変換後計測値)Xm,Ym,Zm,θXm,θYm,Rmとは、所定の変換マトリクスを用いて相互に変換可能である。すなわち、以下の式3で関係づけられる。   Next, returning to FIG. 15, the coordinate conversion block B74 converts the six types of displacement information calculated in the above-described process into the position coordinates of the lens LE. Here, the pre-conversion measurement values H1, H2, H3, S1, S2, and S3 of the lens LE and the coordinate values (conversion values after conversion) Xm, Ym, Zm, θXm, θYm, and Rm of the lens reference point L0 These can be converted into each other using a predetermined conversion matrix. That is, they are related by the following Expression 3.

ここで、Xm乃至θYmの計5つの変換後計測値は先に説明した通りである。Rmはレンズ枠74の直径寸法に関する値である。そして本実施形態の場合、上記変換マトリクスが含む各係数の内、いくつかは実質上ゼロとなり、以下の式4のように表される。   Here, a total of five converted measurement values Xm to θYm are as described above. Rm is a value related to the diameter dimension of the lens frame 74. In the case of the present embodiment, some of the coefficients included in the conversion matrix are substantially zero, and are expressed as the following Expression 4.

すなわち、レンズのZ軸方向並進変位Zm、及びチルト変位θXm,θYmは、計測されたZ軸方向の絶対変位である垂直方向変位H1,H2,H3より算出され、レンズ半径方向の絶対変位である水平方向変位S1,S2,S3には依存しない。また、レンズLEのZ軸と直交する方向の変位Xm,Ym、及びレンズ枠74の直径寸法Rmは、レンズ半径方向の絶対変位である水平方向変位S1,S2,S3により算出され、Z軸方向の絶対変位である垂直方向変位H1,H2,H3には依存しない。言い換えれば、制御自由度を有した方向の変位成分はZ軸方向に検出感度を有したセンサで検出し、制御自由度を有さない方向の変位成分はZ軸と直交する方向に検出感度を有したセンサで検出している。   That is, the Z-axis translational displacement Zm and the tilt displacements θXm, θYm of the lens are calculated from the vertical displacements H1, H2, H3 that are absolute displacements in the Z-axis direction, and are absolute displacements in the lens radial direction. It does not depend on the horizontal displacements S1, S2, S3. Further, the displacements Xm, Ym in the direction orthogonal to the Z axis of the lens LE and the diameter dimension Rm of the lens frame 74 are calculated by the horizontal displacements S1, S2, S3 which are absolute displacements in the lens radial direction, and are in the Z axis direction. It does not depend on the vertical displacements H1, H2 and H3 which are absolute displacements. In other words, the displacement component in the direction having the degree of freedom of control is detected by the sensor having the detection sensitivity in the Z-axis direction, and the displacement component in the direction having no degree of freedom of control has the detection sensitivity in the direction orthogonal to the Z-axis. It is detected by the sensor it has.

ここで、変換前の垂直方向変位H1,H2,H3及び変換後の各種変位Zm,θXm,θYmは、光学要素を能動的に駆動して得られる変位である。一方、変換前の水平方向変位S1,S2,S3及び変換後の各種変位Xm,Ym,Rmは、能動的に制御できない副次的な変位である。   Here, vertical displacements H1, H2, and H3 before conversion and various displacements Zm, θXm, and θYm after conversion are displacements obtained by actively driving the optical element. On the other hand, horizontal displacements S1, S2, S3 before conversion and various displacements Xm, Ym, Rm after conversion are secondary displacements that cannot be actively controlled.

上述の工程で得られた6つの変換後計測値の内、レンズLEの位置制御に必要な情報はZm,θXm,θYmの3つである。そのため、この値を加算点P1に反転入力することで、前記目標値Z0,θX0,θY0との差分である制御残差を補償回路ブロックB71に入力することができる。そして、制御残差を解消するようにピエゾアクチュエータ713を再駆動することで、レンズLEの高精度な位置決めが可能となる。   Of the six converted measurement values obtained in the above-described process, three pieces of information necessary for position control of the lens LE are Zm, θXm, and θYm. Therefore, the control residual, which is the difference from the target values Z0, θX0, θY0, can be input to the compensation circuit block B71 by inverting this value at the addition point P1. Then, by re-driving the piezo actuator 713 so as to eliminate the control residual, the lens LE can be positioned with high accuracy.

一方、計測された6つの変位情報Xm,Ym,Zm,θXm,θYm,Rmは、本体CPU81のウェハステージ位置補正ブロックB82に送信される。これら変位情報の内、例えばXm,Ymはレチクル像の重ね合せ誤差を低減するために用いられる。レチクル像の重ね合せ誤差は、レンズLEがチルト動作によって横シフト変位Xm,Ymを発生させることによって起こるからである。   On the other hand, the measured six pieces of displacement information Xm, Ym, Zm, θXm, θYm, Rm are transmitted to the wafer stage position correction block B82 of the main body CPU 81. Of these displacement information, for example, Xm and Ym are used to reduce the overlay error of the reticle image. This is because the reticle image superposition error occurs when the lens LE generates lateral shift displacements Xm and Ym by a tilt operation.

また、横シフト変位Xm,Ymは、ウェハWF上に結像したレチクル像を移動させる他、投影光学系の収差をも変化させる。そこで、Xm,Ymに基づいて、ウェハステージWF1のスキャン変位量に修正を施すことで、ウェハWF上のレクチル像の位置決め精度が向上し、重ね合せ誤差を低減させることができる。   Further, the lateral shift displacements Xm and Ym move the reticle image formed on the wafer WF, and also change the aberration of the projection optical system. Therefore, by correcting the scan displacement amount of the wafer stage WF1 based on Xm and Ym, the positioning accuracy of the reticle image on the wafer WF can be improved, and the overlay error can be reduced.

また、例えばRmは、レンズユニット7の故障や寸法の経時変化を検出するために用いられる。レンズ枠74の直径は本来不変量であるので、計測値Rmが大きく変化したか否かを判別すれば、レンズユニット7の故障の有無を判断することができる。また、Rmが微小量変化したか否かを判別すれば、寸法の経時変化の検出を行うことができる。Rmが微小量の変化した場合、レンズLE及びレンズ枠74の熱膨張、又は金属の時効による長期変形等を推測できる。   Further, for example, Rm is used for detecting a failure of the lens unit 7 and a change with time of the dimension. Since the diameter of the lens frame 74 is essentially invariable, it can be determined whether or not the lens unit 7 has failed by determining whether or not the measured value Rm has changed significantly. Further, if it is determined whether or not Rm has changed by a minute amount, it is possible to detect a change in size with time. When Rm changes by a minute amount, it is possible to estimate thermal expansion of the lens LE and the lens frame 74, long-term deformation due to metal aging, or the like.

次に、レンズユニット7に備わったレンズ位置検出手段72を構成する各センサの調整方法について説明する。ここで調整とは、インクリメンタル式変位検出センサが出力する周期信号の波形整形、いわゆるリサージュ調整と、アブソリュート式検出変位センサの出力値に基づいてインクリメンタル式変位検出センサの計測基準点を規定する調整と、を指す。   Next, a method for adjusting each sensor constituting the lens position detecting means 72 provided in the lens unit 7 will be described. Here, adjustment refers to waveform shaping of the periodic signal output from the incremental displacement detection sensor, so-called Lissajous adjustment, and adjustment that defines the measurement reference point of the incremental displacement detection sensor based on the output value of the absolute detection displacement sensor. .

先ず、リサージュ調整の原理について説明する。リサージュ調整とは、互いに位相の異なる複数の正弦波から変位信号を演算する場合の前工程として、各正弦波の波形整形を行うための調整である。図18に示すように、横軸はセンサ制御回路72dが算出した干渉信号のA相出力、縦軸は同じく干渉信号のB相出力である。そして、A相信号とB相信号とは、出力振幅が等しく位相差が90度異なる正弦波であるため、両相の軌跡を2次元平面で表すと理想的には円形になる。 しかしながら、センサ内の各光学部材の製造誤差や四分割受光部の感度相互差があると、AB両相の振幅が異なったり位相差が90度からずれたりし、例えば、図に示す破線のような楕円軌跡を描く。この楕円軌跡を電気的に分周すると、分周誤差が生じて正確な変位信号が得られない。その問題を回避するために、センサ制御回路72dが有する不図示のリサージュ調整手段を調整し、リサージュ波形が円形(図中、実線)になるように波形整形(リサージュ調整)するのである。   First, the principle of Lissajous adjustment will be described. Lissajous adjustment is adjustment for shaping the waveform of each sine wave as a pre-process when calculating a displacement signal from a plurality of sine waves having different phases. As shown in FIG. 18, the horizontal axis represents the A-phase output of the interference signal calculated by the sensor control circuit 72d, and the vertical axis represents the B-phase output of the interference signal. Since the A-phase signal and the B-phase signal are sine waves having the same output amplitude and a phase difference of 90 degrees, the trajectory of both phases is ideally circular. However, if there is a manufacturing error of each optical member in the sensor or a difference in sensitivity between the four-divided light receiving parts, the amplitudes of both AB phases differ or the phase difference deviates from 90 degrees. A simple elliptical trajectory. When this elliptical locus is electrically divided, a division error occurs and an accurate displacement signal cannot be obtained. In order to avoid this problem, the Lissajous adjustment means (not shown) included in the sensor control circuit 72d is adjusted, and the waveform is shaped (Lissajous adjustment) so that the Lissajous waveform becomes a circle (solid line in the figure).

次に、垂直変位検出センサの基準点走査と基準点規定方法について説明する。図19(a)乃至図19(d)において、横軸はレンズLEのZ軸方向の位置、縦軸はターゲットミラー75のZ軸方向の変位計測値、すなわちセンサ出力値である。そして図19(a)は、駆動機構71の電源オフ時に、レンズLEのZ軸方向位置(下限位置)が設計上の基底位置Hbtm1に一致している場合を示している。   Next, reference point scanning and a reference point defining method of the vertical displacement detection sensor will be described. 19A to 19D, the horizontal axis represents the position of the lens LE in the Z-axis direction, and the vertical axis represents the displacement measurement value of the target mirror 75 in the Z-axis direction, that is, the sensor output value. FIG. 19A shows a case where the position of the lens LE in the Z-axis direction (lower limit position) coincides with the designed base position Hbtm1 when the drive mechanism 71 is powered off.

この状態で3組の駆動機構71が有するピエゾアクチュエータ713に電圧を印加して、レンズLEをZ軸のプラス方向に駆動すると、アブソリュート式垂直変位検出センサ721の出力値Habsは破線のように変化する。ここで、レンズLEが設計上の理想位置である光学原点に位置するよう、すなわち可動範囲の中央に到達した際に該センサ721が原点に相当する信号を出力するよう、予め機械的又は電気的に該センサ721が調整されているものとする。   In this state, when a voltage is applied to the piezo actuator 713 of the three sets of drive mechanisms 71 to drive the lens LE in the positive direction of the Z axis, the output value Habs of the absolute type vertical displacement detection sensor 721 changes as indicated by a broken line. To do. Here, in order to position the lens LE at the optical origin that is an ideal design position, that is, when the sensor 721 outputs a signal corresponding to the origin when it reaches the center of the movable range, it is mechanical or electrical in advance. Assume that the sensor 721 is adjusted.

このように、該センサ721は被検体の絶対位置を検出できるが、検出出力信号の直線性は光学式干渉計であるインクリメンタル式垂直変位検出センサ722に対して相対的に劣っている。すなわち、アブソリュート式垂直変位検出センサ721の出力波形(点線)はHabsのように原点0を通過するが図19(b)に比べて非線形である。   As described above, the sensor 721 can detect the absolute position of the subject, but the linearity of the detection output signal is relatively inferior to the incremental vertical displacement detection sensor 722 that is an optical interferometer. That is, the output waveform (dotted line) of the absolute type vertical displacement detection sensor 721 passes through the origin 0 like Habs, but is non-linear compared to FIG.

一方、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722は、検出分解能や検出出力信号の直線性はアブソリュート式垂直変位検出センサ721に比べて優れる。しかし、該センサ722への電源投入時からの変化分を出力するが、被検体の絶対位置を検出することはできないため、その出力値Hincは図19(b)に示す実線のようになる。   On the other hand, the incremental vertical displacement detection sensor 722 is superior to the absolute vertical displacement detection sensor 721 in terms of detection resolution and detection output signal linearity. However, although the amount of change from when the power is turned on to the sensor 722 is output, the absolute position of the subject cannot be detected, so the output value Hinc is as shown by the solid line in FIG.

そこで、レンズLEが原点を通過した際のインクリメンタル式垂直変位検出センサ722の出力値Hinc0を、アブソリュート式垂直変位検出センサ721の出力値Habs0と一致させると、当該検出センサ722の基準点位置(計測基準)が規定される。前記操作により、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722の原点がアブソリュート式垂直変位検出センサ721の基準点Habs0によって規定され、実質的に被検体の絶対位置を検出可能となる。   Therefore, if the output value Hinc0 of the incremental vertical displacement detection sensor 722 when the lens LE passes the origin matches the output value Habs0 of the absolute vertical displacement detection sensor 721, the reference point position (measurement) of the detection sensor 722 is measured. Standards). By the above operation, the origin of the incremental type vertical displacement detection sensor 722 is defined by the reference point Habs0 of the absolute type vertical displacement detection sensor 721, and the absolute position of the subject can be detected substantially.

図19(c)は、駆動機構71への電源オフ時に、レンズLEのZ軸方向位置(基底位置すなわち下限位置)が設計値Hbtm1から微小量ずれたHbtm2に位置している場合を示している。ここで、レンズの基底位置がずれる可能性として、ピエゾアクチュエータ713のクリープによる初期長変化、ピエゾアクチュエータ713の交換による初期長変化、又は予圧調整量変化等が想定される。   FIG. 19C shows a case where the position of the lens LE in the Z-axis direction (base position, that is, the lower limit position) is located at Hbtm2 that is slightly deviated from the design value Hbtm1 when the power to the drive mechanism 71 is turned off. . Here, as a possibility that the base position of the lens is shifted, an initial length change due to creep of the piezo actuator 713, an initial length change due to replacement of the piezo actuator 713, or a preload adjustment amount change is assumed.

この状態でピエゾアクチュエータ713に電圧を印加して、レンズLEをZ軸のプラス方向に駆動する。すると、アブソリュート式垂直変位検出センサ721の出力値Habsは、その出力開始点は図19(a)とは異なるものの、その後の出力信号は図19(a)と一致し、破線のごとく変化する。   In this state, a voltage is applied to the piezo actuator 713 to drive the lens LE in the positive direction of the Z axis. Then, the output value Habs of the absolute type vertical displacement detection sensor 721 is different from that in FIG. 19A at the output start point, but the subsequent output signal coincides with FIG.

一方、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722は、電源投入時からの変化分を出力するが、その際にレンズLEの基底位置が前述の理由でずれていると、実線で示した出力値Hincは、細線(図19(a)の実線に相当)で示す出力値Hincとは異なる。   On the other hand, the incremental type vertical displacement detection sensor 722 outputs a change from the time when the power is turned on. At this time, if the base position of the lens LE is deviated for the above-described reason, the output value Hinc indicated by the solid line is This is different from the output value Hinc indicated by a thin line (corresponding to the solid line in FIG. 19A).

しかしながら、上述したように、レンズLEが原点を通過した際のインクリメンタル式垂直変位検出センサ722の出力値Hinc0とアブソリュート式垂直変位検出センサ721の出力値Habs0を一致させると、該センサ722の基準点位置が規定される。その結果を図19(d)に示すが、以上の工程で、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722の原点は図19(b)の場合と一致する。   However, as described above, when the output value Hinc0 of the incremental vertical displacement detection sensor 722 when the lens LE passes the origin and the output value Habs0 of the absolute vertical displacement detection sensor 721 are matched, the reference point of the sensor 722 is obtained. A position is defined. The result is shown in FIG. 19D, and the origin of the incremental type vertical displacement detection sensor 722 coincides with that in FIG.

すなわち、以上の調整を行うことでインクリメンタル式垂直変位検出センサ722の基準点規定が実行され、該センサ722が高精度なアブソリュート式垂直変位検出センサ721としての機能を備えることになる。   That is, by performing the above adjustment, the reference point of the incremental type vertical displacement detection sensor 722 is defined, and the sensor 722 has a function as a high accuracy absolute type vertical displacement detection sensor 721.

次に、レンズLEをチルト駆動した際に副次的に発生する変位について説明する。図20は、レンズLEがX軸周りにチルト駆動する前の形態を示している。図21は、図20のインクリメンタル式横変位検出センサ723付近を拡大して示している。   Next, the displacement that occurs secondary when the lens LE is tilt driven will be described. FIG. 20 shows a form before the lens LE is tilt-driven around the X axis. FIG. 21 is an enlarged view of the vicinity of the incremental lateral displacement detection sensor 723 of FIG.

ここで、レンズLEをX軸周りに反時計方向にチルト駆動するためには、図3の3組の駆動機構71において、上側の駆動機構71の出力部をZ軸方向マイナスに、右下及び左下の駆動機構71の出力部をZ軸のプラス方向に駆動制御する。これを図16を用いて説明すると、駆動変位W1に−δW、駆動変位W2,W3に+2δWを割り当て駆動機構71を制御すると、レンズ基準点L0にはZ軸方向の並進は発生せず、レンズLEにはX軸周りのチルトのみ発生する。   Here, in order to tilt-drive the lens LE counterclockwise around the X axis, in the three sets of drive mechanisms 71 in FIG. The output part of the lower left drive mechanism 71 is driven and controlled in the positive direction of the Z axis. This will be explained with reference to FIG. 16. When the driving mechanism 71 is controlled by assigning -δW to the driving displacement W1 and + 2δW to the driving displacements W2 and W3, translation in the Z-axis direction does not occur at the lens reference point L0. Only a tilt around the X axis occurs in LE.

そして、このときのレンズLEのチルト中心軸を図20中、点Pcで示すと、チルト中心軸Pcは3組の駆動機構71が有するレンズ枠駆動リンク712dの上面(図8参照)を通る平面上にあり、且つ光軸Cと交差する軸に略一致する。その理由を以下に説明する。   When the tilt center axis of the lens LE at this time is indicated by a point Pc in FIG. 20, the tilt center axis Pc is a plane passing through the upper surface (see FIG. 8) of the lens frame drive link 712d of the three sets of drive mechanisms 71. It substantially coincides with the axis that is above and intersects the optical axis C. The reason will be described below.

図16において、3組の駆動機構71のZ軸方向駆動変位が互いに等しい場合、レンズ枠74はZ軸方向に並進する。一方、3組の駆動機構71のZ軸方向駆動変位が相互に異なる場合は、各駆動機構71のレンズ枠駆動リンク712d(図10に記載)は異なる量Z軸方向に並進し、その結果レンズ枠74がチルトする。このチルト動作により、レンズ枠74が締結されているレンズ枠駆動リンク712dにも、前記チルト角と等しい角度だけ、強制的な傾きを生ずる。   In FIG. 16, when the three sets of drive mechanisms 71 have the same Z-axis direction drive displacement, the lens frame 74 translates in the Z-axis direction. On the other hand, when the Z-axis direction drive displacements of the three sets of drive mechanisms 71 are different from each other, the lens frame drive link 712d (described in FIG. 10) of each drive mechanism 71 translates in a different amount in the Z-axis direction, resulting in a lens. The frame 74 tilts. By this tilting operation, the lens frame driving link 712d to which the lens frame 74 is fastened is also forcedly inclined by an angle equal to the tilt angle.

この際、図10で説明したように、レンズ枠駆動リンク712dを拘束するサポートリンク712eは、U軸周りにねじれ変形可能な構造となっている。そのため、レンズLEをチルト動作させることができる。よって、図20におけるレンズLEのチルト中心軸Pcは、サポートリンク712eの薄肉部712e1(図6に記載)を含む面と光軸Cとの交点近傍となる。ここで、薄肉部712e1を含む面のZ軸方向高さは、レンズ枠駆動リンク712dとレンズ枠74との締結面の高さに略等しい。   At this time, as described with reference to FIG. 10, the support link 712e for restraining the lens frame drive link 712d has a structure capable of being twisted and deformed around the U axis. Therefore, the lens LE can be tilted. Therefore, the tilt center axis Pc of the lens LE in FIG. 20 is in the vicinity of the intersection between the surface including the thin portion 712e1 (described in FIG. 6) of the support link 712e and the optical axis C. Here, the Z-axis direction height of the surface including the thin portion 712e1 is substantially equal to the height of the fastening surface between the lens frame drive link 712d and the lens frame 74.

すなわち、レンズユニット7内のレンズLEがチルト駆動する際、軸受けやピボット機構等で規定されるような固定的なチルト中心は存在しないが、駆動機構71の一部にねじれ剛性の低い部分を形成することにより、レンズLEのチルト中心軸Pcが規定される。     That is, when the lens LE in the lens unit 7 is tilt-driven, there is no fixed tilt center as defined by a bearing or a pivot mechanism, but a portion with low torsional rigidity is formed in a part of the drive mechanism 71. Thus, the tilt center axis Pc of the lens LE is defined.

次に、レンズLEがチルトした際の横シフト量について説明する。図20及び図24において、RRは、チルト中心軸Pcと、ターゲットミラー75におけるインクリメンタル式横変位検出センサ723の変位計測点P11とを結ぶ線分である。また点P12は、チルト中心軸Pcを通る水平線と、前記変位計測点P11を通る垂直線との交点である。この3つの点Pc,P11,P12により直角三角形PcP11P12が想定される。   Next, the lateral shift amount when the lens LE is tilted will be described. 20 and 24, RR is a line segment connecting the tilt center axis Pc and the displacement measurement point P11 of the incremental lateral displacement detection sensor 723 in the target mirror 75. Point P12 is the intersection of a horizontal line passing through the tilt center axis Pc and a vertical line passing through the displacement measurement point P11. A right triangle PcP11P12 is assumed by these three points Pc, P11, and P12.

RSは線分RRのY軸方向成分、HSは線分RRのZ軸方向成分である。またαは、チルト中心軸Pcを通る水平線と線分RRとの相対角度である。図21では、該センサ723の計測ビームが投射されるターゲットミラー75の反射面と、前記チルト中心軸Pcと、のY軸方向の距離がRSと定義されている。   RS is the Y-axis direction component of the line segment RR, and HS is the Z-axis direction component of the line segment RR. Α is a relative angle between the horizontal line passing through the tilt center axis Pc and the line segment RR. In FIG. 21, the distance in the Y-axis direction between the reflecting surface of the target mirror 75 onto which the measurement beam of the sensor 723 is projected and the tilt center axis Pc is defined as RS.

図22は、レンズLEが反時計方向に角度β、チルト駆動した際の断面を示しており、図23は、図22のインクリメンタル式横変位検出センサ723付近を拡大して示している。レンズLEのチルト変位に伴い、ターゲットミラー75はZ軸のプラス方向に変位するとともに、Y軸方向マイナス(図22及び図23では右方向)にも微小量変位する。よって、図24で定義された直角三角形PcP11P12は移動して直角三角形PcP21P22となる。従って、計測ビーム照射部P21とチルト中心軸PcとのY軸方向成分RSはδRS増加する。   FIG. 22 shows a cross section when the lens LE is tilted in the counterclockwise direction by an angle β. FIG. 23 shows an enlarged view of the vicinity of the incremental lateral displacement detection sensor 723 of FIG. Along with the tilt displacement of the lens LE, the target mirror 75 is displaced in the positive direction of the Z axis and is also displaced by a small amount in the negative direction of the Y axis (right direction in FIGS. 22 and 23). Therefore, the right triangle PcP11P12 defined in FIG. 24 moves to become a right triangle PcP21P22. Therefore, the Y-axis direction component RS between the measurement beam irradiation part P21 and the tilt center axis Pc increases by δRS.

次に、この横シフト量δRSについて説明する。図24において、実線で示した直角三角形PcP11P12はチルト駆動前、破線で示した直角三角形PcP21P22はチルト駆動後を表しているが、図24においてはδRSの説明の便宜上、角度αを拡大して示している。ここで、∠P11PcP12=αであり、以下の式5が成り立つ。   Next, the lateral shift amount δRS will be described. In FIG. 24, a right triangle PcP11P12 indicated by a solid line represents before tilt driving, and a right triangle PcP21P22 indicated by a broken line represents after tilt driving. However, in FIG. ing. Here, ∠P11PcP12 = α, and the following formula 5 is established.

また、チルト前の頂点P11とチルト後の頂点P21を結ぶ線分をARCとすると、チルト角βが微小の場合は、以下の式6が成り立つ。   Further, assuming that the line segment connecting the vertex P11 before tilt and the vertex P21 after tilt is ARC, the following formula 6 is established when the tilt angle β is small.

そして、点P11を通る水平線と点P21を通る垂直線の交点をP3とすると、点P11と点P3の距離δRSが、レンズLEのチルト駆動によって生じるターゲットミラー75のY軸方向の横シフト量で、以下の式7が成り立つ。   If the intersection of the horizontal line passing through the point P11 and the vertical line passing through the point P21 is P3, the distance δRS between the point P11 and the point P3 is the lateral shift amount in the Y-axis direction of the target mirror 75 caused by the tilt drive of the lens LE. The following formula 7 holds.

ただし、γ=∠P12P11P21=∠P3P21P11である。そしてチルト角βが、αを始めとする他の角度に対して無視し得る程度の微小角であるとの仮定を置き、図24の二等辺三角形PcP11P21の底角に着目すると、以下の式8、が成り立つ。   However, γ = ∠P12P11P21 = ∠P3P21P11. Then, assuming that the tilt angle β is a negligible angle with respect to other angles including α, and paying attention to the base angle of the isosceles triangle PcP11P21 in FIG. , Holds.

そこで、式8を式7に代入し、更に式5及び式6を用いて、以下の式9を得る。   Therefore, Expression 8 is substituted into Expression 7, and further using Expression 5 and Expression 6, the following Expression 9 is obtained.

すなわち、インクリメンタル式横変位検出センサ723の検出ビーム位置P11とレンズLEのチルト中心軸PcとのZ軸方向寸法をHS、チルト駆動角をβとし、レンズLEをチルト駆動すると、変位(δRS)検出信号が該センサ723に発生する。   That is, when the Z-axis dimension between the detection beam position P11 of the incremental lateral displacement detection sensor 723 and the tilt center axis Pc of the lens LE is HS, the tilt drive angle is β, and the lens LE is tilt driven, the displacement (δRS) is detected. A signal is generated at the sensor 723.

一方、該センサ723の光源波長をλとすると、該センサ723とターゲットミラー75の距離がλ/2だけ変化すると、図18で説明したリサージュ波形1周期分の干渉信号が得られる。よって、レンズLEをチルト駆動してセンサ723に干渉信号を発生させ、これを用いてリサージュ調整を行うためには、以下の式10が成り立つ必要がある。   On the other hand, assuming that the light source wavelength of the sensor 723 is λ, an interference signal corresponding to one cycle of the Lissajous waveform described in FIG. 18 is obtained when the distance between the sensor 723 and the target mirror 75 changes by λ / 2. Therefore, in order to tilt drive the lens LE to generate an interference signal in the sensor 723 and perform the Lissajous adjustment using this, it is necessary to satisfy the following Expression 10.

そして式9と式10より、以下の式11が導かれる。   From the formulas 9 and 10, the following formula 11 is derived.

具体的な数値の一例として式11に、λ=800(nm)=8×10−4(mm)、β=1×10−4(rad)を代入すると、HS>4(mm)が得られる。具体的には、光源波長がλ=800(nm)の干渉型レーザ測長器を用い、且つ駆動機構71における実用上の最大チルト角がβ=1×10−4(rad)という特性を有したレンズユニット7を用いる。そして、レンズLEのチルト中心軸Pcに対して、該測長器の計測ビーム位置をZ軸方向に4(mm)以上離間させることにより、レンズLEのチルト動作を利用して該測長器のリサージュ調整を行うことができる。   As an example of specific numerical values, if λ = 800 (nm) = 8 × 10 −4 (mm) and β = 1 × 10 −4 (rad) are substituted into Equation 11, HS> 4 (mm) is obtained. . Specifically, an interference type laser length measuring device having a light source wavelength of λ = 800 (nm) is used, and the practical maximum tilt angle in the drive mechanism 71 is β = 1 × 10 −4 (rad). The lens unit 7 is used. Then, the measurement beam position of the length measuring device is separated by 4 (mm) or more in the Z-axis direction with respect to the tilt center axis Pc of the lens LE. Lissajous adjustments can be made.

一方で、レンズLEをY軸と平行な軸周りに同一チルト角βだけチルト駆動した際、図2の右上及び左上のレンズ位置検出手段72が観測するX軸方向の横変位量は、式6で計算されるδRSの√3/2≒0.87倍になる。従って、式11で計算されるZ軸方向離間量HSはおよそ1.15倍、すなわち4.6(mm)以上離間させる必要がある。更に、図18で説明したリサージュ調整を正確に行うためには、干渉信号が2周期程度あることが望ましい。従って、これらの事情を勘案し、式11で計算される離間量HSに対して、2倍以上の離間量を確保するのが望ましい。   On the other hand, when the lens LE is tilt-driven around the axis parallel to the Y axis by the same tilt angle β, the lateral displacement amount in the X-axis direction observed by the upper right and upper left lens position detecting means 72 in FIG. √3 / 2≈0.87 times the δRS calculated by Therefore, the Z-axis direction separation amount HS calculated by Expression 11 needs to be about 1.15 times, that is, 4.6 (mm) or more. Further, in order to accurately perform the Lissajous adjustment described with reference to FIG. 18, it is desirable that the interference signal has about two cycles. Therefore, in consideration of these circumstances, it is desirable to secure a separation amount that is at least twice as large as the separation amount HS calculated by Expression 11.

図25は、各種検出センサ721,722,723の調整工程を実行するための、センサ初期化ルーチンのフローチャートを示している。先ず、ステップS101において、レンズ位置検出手段72が有する各種検出センサ721,722,723への電源供給を開始し、レンズ位置計測が可能な状態とする。なお、当ステップでは3組の駆動機構71はまだ作動していないため、レンズLEは基底位置、すなわちZ軸方の可動範囲の最低位置にある。   FIG. 25 shows a flowchart of a sensor initialization routine for executing the adjustment process of the various detection sensors 721, 722, 723. First, in step S101, power supply to the various detection sensors 721, 722, and 723 included in the lens position detection unit 72 is started, and the lens position can be measured. In this step, since the three sets of drive mechanisms 71 are not yet operated, the lens LE is in the base position, that is, the lowest position in the movable range in the Z-axis direction.

次いでステップS102において、3組の駆動機構71を等速駆動して、レンズLEをZ軸方向上方に所定量移動させる。ステップS103では、前記定速駆動中に、3個のインクリメンタル式垂直変位検出センサ722のリサージュ調整を、図18を用いて説明した原理に基づいて行う。ステップS104では、レンズLEをZ軸方向の最下点、すなわち基底位置に戻す。ステップS105では、3組の駆動機構71を等量駆動して、レンズLEをZ軸方向上方に駆動範囲上限位置まで移動させる。ステップS106では、ステップS105の実行中に、図19にて説明した方法に基づいてアブソリュート式垂直変位検出センサ721の基準点走査を行う。そしてステップS107において、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722の基準点規定を行う。   Next, in step S102, the three sets of driving mechanisms 71 are driven at a constant speed to move the lens LE upward by a predetermined amount in the Z-axis direction. In step S103, during the constant speed driving, the Lissajous adjustment of the three incremental vertical displacement detection sensors 722 is performed based on the principle described with reference to FIG. In step S104, the lens LE is returned to the lowest point in the Z-axis direction, that is, the base position. In step S105, the three sets of drive mechanisms 71 are driven by an equal amount to move the lens LE upward in the Z-axis direction to the drive range upper limit position. In step S106, reference point scanning of the absolute type vertical displacement detection sensor 721 is performed based on the method described in FIG. 19 during execution of step S105. In step S107, the reference point of the incremental type vertical displacement detection sensor 722 is defined.

ステップS107を実行後、ステップS108にて、レンズLEを一度基底位置、すなわち最下点に復帰させる。次いでステップS109において、レンズLEを設計上の基準位置(光学原点)、すなわち図19で示した原点0の位置に移動させる。ステップS110では、レンズLEをX軸及びY軸周りに所定量チルトさせる。ステップS111では、ステップS110を実行しながら3個のインクリメンタル式横変位検出センサ723のリサージュ調整を順番に行う。   After executing step S107, in step S108, the lens LE is once returned to the base position, that is, the lowest point. Next, in step S109, the lens LE is moved to a design reference position (optical origin), that is, the position of the origin 0 shown in FIG. In step S110, the lens LE is tilted by a predetermined amount around the X axis and the Y axis. In step S111, the Lissajous adjustment of the three incremental lateral displacement detection sensors 723 is performed in order while executing step S110.

ステップS112では、レンズLEを設計上の基準位置(光学原点)、すなわち図19で示した原点0の位置に再度移動する。ステップS113では、3個のインクリメンタル式横変位検出センサ723の基準点を規定する。なお、本実施形態では、アブソリュート式の横変位検出センサを備えていないが、その理由は次の通りである。3組の駆動機構71で拘束されたレンズ枠74は、Z軸と直交するX軸方向及びY軸方向に能動的に位置制御できないが、その代わりに、X軸方向及びY軸方向の剛性と位置再現性が高いという利点を有する。   In step S112, the lens LE is moved again to the design reference position (optical origin), that is, the position of the origin 0 shown in FIG. In step S113, reference points for the three incremental lateral displacement detection sensors 723 are defined. In the present embodiment, an absolute lateral displacement detection sensor is not provided. The reason is as follows. The lens frame 74 constrained by the three sets of drive mechanisms 71 cannot be actively controlled in the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to the Z-axis, but instead has rigidity in the X-axis direction and the Y-axis direction. This has the advantage of high position reproducibility.

すなわち、アブソリュート式垂直変位検出センサ721及びインクリメンタル式垂直変位検出センサ722の出力信号に基づいてレンズLEを光学原点位置に復帰させる場合の、X軸方向及びY軸方向の位置再現性が良好である。そこで、レンズLEが光学原点位置に定位置制御された際の、インクリメンタル式横変位検出センサ723の出力値を原点と規定することで、アブソリュート式横変位検出センサを備えなくとも、横方向の絶対位置を高精度に規定することが可能である。そして、センサ初期化ルーチンが完了する。   That is, the position reproducibility in the X-axis direction and the Y-axis direction is good when the lens LE is returned to the optical origin position based on the output signals of the absolute type vertical displacement detection sensor 721 and the incremental type vertical displacement detection sensor 722. . Accordingly, by defining the output value of the incremental lateral displacement detection sensor 723 when the lens LE is controlled at the optical origin position as the origin, the absolute absolute value in the lateral direction can be obtained without the absolute lateral displacement detection sensor. It is possible to define the position with high accuracy. Then, the sensor initialization routine is completed.

以上のフローにて、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722及びインクリメンタル式横変位検出センサ723のリサージュ調整と、アブソリュート式垂直変位検出センサ721を用いたレンズLEの原点規定と、が行われる。そして、レンズLEのZ軸方向の並進変位、及びX軸周りとY軸周りのチルト変位を正確に検出することが可能となる。   With the above flow, the Lissajous adjustment of the incremental vertical displacement detection sensor 722 and the incremental lateral displacement detection sensor 723 and the origin specification of the lens LE using the absolute vertical displacement detection sensor 721 are performed. Then, it becomes possible to accurately detect the translational displacement of the lens LE in the Z-axis direction and the tilt displacement around the X-axis and the Y-axis.

なお、図25に示したフローは、レンズユニット7の組立完了時に行われる他、図1に示した半導体の露光装置1として完成した際の最終調整、更に半導体ウェハの製造のために稼動している最中にも適宜実行される。   The flow shown in FIG. 25 is performed when the assembly of the lens unit 7 is completed, and is operated for final adjustment when the semiconductor exposure apparatus 1 shown in FIG. 1 is completed, and for manufacturing a semiconductor wafer. It is executed as appropriate during the operation.

上述した第1実施形態によれば、レンズLEの光軸C方向におけるレンズLEの相対位置を計測するインクリメンタル式垂直変位検出センサ722と、このセンサ722の絶対位置を計測するアブソリュート式垂直変位検出センサ721と、を有する。そのため、レンズLEの絶対位置と相対位置との両方を測定することができ、電源再立上げ時でも高精度な位置決め精度を発揮することができる。   According to the first embodiment described above, the incremental vertical displacement detection sensor 722 that measures the relative position of the lens LE in the optical axis C direction of the lens LE, and the absolute vertical displacement detection sensor that measures the absolute position of the sensor 722. 721. For this reason, both the absolute position and the relative position of the lens LE can be measured, and high-precision positioning accuracy can be exhibited even when the power supply is restarted.

また、光軸C方向と直交する方向におけるレンズLEの相対位置を計測するインクリメンタル式横変位検出センサ723を有するので、レンズLEのチルト変位量を算出することができる。更に、3箇所に設けられた駆動機構71によってレンズLEをチルト駆動することにより、レチクル像のアライメント誤差を解消することができる。
(センサの変形例1)
上述した実施形態では、アブソリュート式垂直変位検出センサ721を用いた例について説明した。これは、Z軸方向の基準点検出センサとして、所定の基準点からの位置を定量的に検出し出力可能な三角測量式センサであった。この他、例えば、光学要素であるレンズLEが基準点近傍に存在するか否かを判別する、光電スイッチ型フォトセンサを用いても良い。
In addition, since the incremental lateral displacement detection sensor 723 that measures the relative position of the lens LE in the direction orthogonal to the optical axis C direction is provided, the tilt displacement amount of the lens LE can be calculated. Further, by driving the lens LE to be tilted by the driving mechanisms 71 provided at three locations, the alignment error of the reticle image can be eliminated.
(Sensor modification 1)
In the embodiment described above, the example using the absolute type vertical displacement detection sensor 721 has been described. This is a triangulation type sensor that can quantitatively detect and output a position from a predetermined reference point as a reference point detection sensor in the Z-axis direction. In addition, for example, a photoelectric switch type photosensor that determines whether or not the lens LE that is an optical element exists in the vicinity of the reference point may be used.

図26は、レンズ位置検出手段72近傍の断面を模式的に示している。図に示すように、固定鏡筒73の平坦部には、上述した実施形態のアブソリュート式垂直変位検出センサ721とは異なる垂直原点検出センサ721Aが固設されている。該センサ721Aは、光電スイッチ型フォトセンサであり、発光ダイオードからなる投光手段72kと、シリコンフォトダイオードからなる受光手段72mとを有している。この投光手段72kと受光手段72mとは、検出用凹部72nを挟んで投光手段72kに対して相互に対向して配置されている。この投光手段72kと受光手段72mとの駆動制御と信号処理は、センサ制御回路72pを用いて行う。   FIG. 26 schematically shows a cross section in the vicinity of the lens position detecting means 72. As shown in the figure, a vertical origin detection sensor 721A different from the absolute type vertical displacement detection sensor 721 of the above-described embodiment is fixed to the flat portion of the fixed barrel 73. The sensor 721A is a photoelectric switch type photosensor, and has a light projecting means 72k made of a light emitting diode and a light receiving means 72m made of a silicon photodiode. The light projecting means 72k and the light receiving means 72m are disposed so as to face each other with respect to the light projecting means 72k with the detection recess 72n interposed therebetween. The drive control and signal processing of the light projecting means 72k and the light receiving means 72m are performed using a sensor control circuit 72p.

レンズ枠74のフランジ部74aにはターゲットミラー75が取り付けられ、このターゲットミラー75には上下方向に沿ってスリット部材76が取り付けられている。このスリット部材76は、投光手段72kと受光手段72mとの間に配置され、保持枠であるレンズ枠74を駆動してスリット部材76を移動させることで、レンズ枠74の位置の変化を測定することができる。より詳細には、検出用凹部72nに挿入され、当該挿入部分の1箇所にスリット76aが形成されている。そして、レンズLEが設計上の基準点(光学原点)に位置する状態において、スリット76aの貫通孔中心が、前記投光手段72kの投光光束中心と受光手段72mの受光面中心を結ぶ軸と一致するように、予め調整が行われている。   A target mirror 75 is attached to the flange portion 74a of the lens frame 74, and a slit member 76 is attached to the target mirror 75 along the vertical direction. The slit member 76 is disposed between the light projecting means 72k and the light receiving means 72m, and measures the change in the position of the lens frame 74 by moving the slit member 76 by driving the lens frame 74 as a holding frame. can do. More specifically, the slit 76a is formed in one portion of the insertion portion inserted into the detection recess 72n. In the state where the lens LE is positioned at the design reference point (optical origin), the center of the through hole of the slit 76a is an axis connecting the center of the projected light beam of the light projecting means 72k and the center of the light receiving surface of the light receiving means 72m. Adjustments are made in advance so as to match.

次に、垂直原点検出センサ721Aの基準点走査と基準点規定方法について図27を用いて説明する。図27(a)乃至図27(d)において、横軸はレンズLEのZ軸方向の位置である。また縦軸は、垂直原点検出センサ721A又はインクリメンタル式垂直変位検出センサ722のセンサ出力値である。そして図27(a)は、駆動機構71への電源オフ時に、レンズLEのZ軸方向位置(下限位置)が設計上の基底位置Hbtm1に一致している場合を示している。   Next, the reference point scanning and reference point defining method of the vertical origin detection sensor 721A will be described with reference to FIG. In FIG. 27A to FIG. 27D, the horizontal axis is the position of the lens LE in the Z-axis direction. The vertical axis represents the sensor output value of the vertical origin detection sensor 721A or the incremental vertical displacement detection sensor 722. FIG. 27A shows a case where the Z-axis direction position (lower limit position) of the lens LE coincides with the designed base position Hbtm1 when the power to the drive mechanism 71 is turned off.

この状態で3組の駆動機構71が有するピエゾアクチュエータ713に電圧を印加して、レンズLEをZ軸のプラス方向に駆動すると、垂直原点検出センサ721Aの出力値Habsは破線のごとく変化する。ここでは、レンズLEが設計上の理想位置である光学原点、すなわち可動範囲の中央に到達した際に、該センサ721Aの検出光束中心軸がスリット76aの中心と一致して該センサ721Aの出力信号が最大となるよう、予めセンサ位置が調整されている。   In this state, when a voltage is applied to the piezo actuators 713 included in the three sets of drive mechanisms 71 to drive the lens LE in the positive direction of the Z axis, the output value Habs of the vertical origin detection sensor 721A changes as indicated by a broken line. Here, when the lens LE reaches the optical origin that is the ideal position in design, that is, the center of the movable range, the detected light beam central axis of the sensor 721A coincides with the center of the slit 76a, and the output signal of the sensor 721A The sensor position is adjusted in advance so as to maximize the.

そのため、被検体を一方向に駆動し、該センサ721Aの出力値を計測することで、被検体が基準位置近傍に存在するか否かが認識でき、該センサ721Aの出力信号の微分値から被検体が基準位置を通過したか否かが検出できる。しかしながら、被検体が基準位置から大きく隔たっている場合は、該センサ721Aでは被検体の位置に関する情報を得ることはできない。   Therefore, by driving the subject in one direction and measuring the output value of the sensor 721A, it can be recognized whether or not the subject exists in the vicinity of the reference position, and the subject is determined from the differential value of the output signal of the sensor 721A. It can be detected whether or not the sample has passed the reference position. However, when the subject is greatly separated from the reference position, the sensor 721A cannot obtain information on the position of the subject.

一方、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722は、検出出力信号の直線性や検出分解能は優れるが、被検体の絶対位置を検出することはできず、該センサ722への電源投入時からの変化分を出力するため、その出力値Hincは実線のごとく変化する。そこで、レンズLEが原点を通過した際のインクリメンタル式垂直変位検出センサ722の出力値Hinc0を、垂直原点検出センサ721Aの出力値Habs0と一致させることで、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722の基準点位置が規定される。その結果を図27(b)に示すが、前記操作により、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722の原点が垂直原点検出センサ721Aの基準点Habs0によって規定され、実質的に被検体の絶対位置をその可動範囲全域に渡って検出可能となっている。   On the other hand, the incremental type vertical displacement detection sensor 722 has excellent linearity and detection resolution of the detection output signal, but cannot detect the absolute position of the subject, and the change from when the sensor 722 is turned on is detected. In order to output, the output value Hinc changes like a solid line. Therefore, the reference value position of the incremental vertical displacement detection sensor 722 is made by matching the output value Hinc0 of the incremental vertical displacement detection sensor 722 when the lens LE passes the origin with the output value Habs0 of the vertical origin detection sensor 721A. Is defined. The result is shown in FIG. 27 (b). By the above operation, the origin of the incremental vertical displacement detection sensor 722 is defined by the reference point Habs0 of the vertical origin detection sensor 721A, and the absolute position of the subject can be substantially moved. Detection is possible over the entire range.

図27(c)は、駆動機構71への電源オフ時に、レンズLEのZ軸方向位置(基底位置すなわち下限位置)が設計値Hbtm1から微小量ずれたHbtm2に位置する場合を示している。ここで、レンズLEの基底位置がずれる可能性として、ピエゾアクチュエータ713のクリープによる初期長変化、ピエゾアクチュエータ713の交換による初期長変化や予圧調整量変化等が想定される。この状態でピエゾアクチュエータ713に電圧を印加して、レンズLEをZ軸のプラス方向に駆動すると、垂直原点検出センサ721Aの出力値Habsは、その出力開始点は図27(a)とは異なるが、その後の出力信号は図27(a)の破線と同じ形状になる。   FIG. 27C shows a case where the position of the lens LE in the Z-axis direction (base position, that is, the lower limit position) is located at Hbtm2 that is slightly deviated from the design value Hbtm1 when the power to the drive mechanism 71 is turned off. Here, as a possibility that the base position of the lens LE is displaced, an initial length change due to creep of the piezo actuator 713, an initial length change due to replacement of the piezo actuator 713, a preload adjustment amount change, and the like are assumed. When a voltage is applied to the piezo actuator 713 in this state to drive the lens LE in the positive direction of the Z axis, the output value Habs of the vertical origin detection sensor 721A is different from that in FIG. The subsequent output signal has the same shape as the broken line in FIG.

一方、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722は、該センサ722への電源投入時からの変化分を出力するが、レンズLEの基底位置が前述の理由でずれていると、実線で示した出力値Hincは、細線で示した図27(b)の場合の出力信号とは異なる。しかしながら、図27(a)で説明したように、レンズLEが原点を通過した際のインクリメンタル式垂直変位検出センサ722の出力値Hinc0を垂直原点検出センサ721Aの出力値Habs0で較正することで、該センサ722の基準点位置が規定される。その結果を図27(d)に示すが、以上の工程で、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722の原点は図27(b)の場合と一致する。   On the other hand, the incremental type vertical displacement detection sensor 722 outputs a change from when the power is supplied to the sensor 722. If the base position of the lens LE is deviated for the above-described reason, an output value Hinc indicated by a solid line is output. Is different from the output signal in the case of FIG. 27B shown by a thin line. However, as described with reference to FIG. 27A, the output value Hinc0 of the incremental vertical displacement detection sensor 722 when the lens LE passes the origin is calibrated with the output value Habs0 of the vertical origin detection sensor 721A. A reference point position of the sensor 722 is defined. The result is shown in FIG. 27D, and the origin of the incremental type vertical displacement detection sensor 722 coincides with that in FIG.

すなわち、以上の調整を行うことでインクリメンタル式垂直変位検出センサ722の基準点規定が実行され、該センサ722が高精度なアブソリュート式垂直変位検出センサとしての機能を備えることになる。
(センサの変形例2)
上述した実施形態では、インクリメンタル式の変位検出センサ722,723を用いた例について説明した。このセンサ722,723はマイケルソン型干渉計であった。この他、例えば、回折格子に入射させた可干渉光が回折し、該回折光が形成する干渉縞を計数することで回折格子の移動量を計測する、リニアエンコーダを用いても良い。
That is, by performing the above adjustment, the reference point of the incremental type vertical displacement detection sensor 722 is defined, and the sensor 722 has a function as a high accuracy absolute type vertical displacement detection sensor.
(Sensor modification 2)
In the above-described embodiment, the example using the incremental displacement detection sensors 722 and 723 has been described. The sensors 722 and 723 were Michelson interferometers. In addition, for example, a linear encoder that diffracts coherent light incident on the diffraction grating and measures the movement amount of the diffraction grating by counting interference fringes formed by the diffraction light may be used.

図28は、レンズ位置検出手段近傍の要部を示している。不図示のレンズ枠74のフランジ部74aの下面(図26に記載)には、第1ターゲット761と第2ターゲット762が固設される。第1ターゲット761は、レンズLEの半径方向に垂直な平面を有する透明薄板で、回折格子761aと、アブソリュートコードトラック761bとが形成されている。ここで回折格子761aは、レンズ外周(レンズコバ)の接線方向に溝が延伸した、換言すればレンズの光軸方向に溝と山が交互に並んだ回折格子である。また、アブソリュートコードトラック761bは、遮光部と透明部が光軸方向に沿って所定の規則に従って並んだものを一列とし、これがレンズ外周の接線方向に複数列配置されてコードパターンを形成している。   FIG. 28 shows a main part in the vicinity of the lens position detecting means. A first target 761 and a second target 762 are fixed to the lower surface (shown in FIG. 26) of the flange portion 74a of the lens frame 74 (not shown). The first target 761 is a transparent thin plate having a plane perpendicular to the radial direction of the lens LE, and has a diffraction grating 761a and an absolute code track 761b. Here, the diffraction grating 761a is a diffraction grating in which grooves extend in the tangential direction of the lens outer periphery (lens edge), in other words, grooves and peaks are alternately arranged in the optical axis direction of the lens. Also, the absolute code track 761b is a line in which the light shielding portion and the transparent portion are arranged in accordance with a predetermined rule along the optical axis direction, and a plurality of rows are arranged in the tangential direction of the outer periphery of the lens to form a code pattern. .

第2ターゲット762は、第1ターゲット761に対して垂直に配置された平板状の透明薄板である。この第2ターゲット762には、回折格子762aが形成されている。ここで回折格子762aは、レンズ光軸方向に溝が延伸した、換言すればレンズの半径線方向に溝と山が交互に並んだ回折格子である。   The second target 762 is a flat transparent thin plate arranged perpendicular to the first target 761. A diffraction grating 762 a is formed on the second target 762. Here, the diffraction grating 762a is a diffraction grating having grooves extending in the lens optical axis direction, in other words, grooves and peaks alternately arranged in the radial direction of the lens.

第1ターゲット761のZ軸方向の絶対位置を検出するために、垂直変位検出センサ77Aが設けられている。このセンサ77Aの上面には凹部が設けられ、そこに第1ターゲット761が挿入され、該第1ターゲット761のZ軸方向変位を検出には、例えば特開平9−126723号公報に開示されたエンコーダが用いられる。その検出原理を簡単に説明する。   In order to detect the absolute position of the first target 761 in the Z-axis direction, a vertical displacement detection sensor 77A is provided. A concave portion is provided on the upper surface of the sensor 77A, and a first target 761 is inserted into the concave portion. To detect the displacement of the first target 761 in the Z-axis direction, for example, an encoder disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-126723 Is used. The detection principle will be briefly described.

該センサから射出したレーザ光の一部は、回折格子761aに入射し、その透過回折光が該センサ77Aに再入射する。すると、該センサ77A内では回折光が所定の方法で合成され、干渉縞が創生される。ここで、回折格子761aがZ軸方向に変位すると、回折光の状態が変化して該センサ77A内の干渉縞が移動するため、干渉縞を計測する光電センサからは干渉縞の明暗に対応した周期信号(インクリメンタル信号)が出力される。   Part of the laser light emitted from the sensor enters the diffraction grating 761a, and the transmitted diffracted light reenters the sensor 77A. Then, the diffracted light is synthesized by a predetermined method in the sensor 77A, and interference fringes are created. Here, when the diffraction grating 761a is displaced in the Z-axis direction, the state of the diffracted light changes and the interference fringes in the sensor 77A move. Therefore, the photoelectric sensor that measures the interference fringes corresponds to the brightness of the interference fringes. A periodic signal (incremental signal) is output.

一方、該センサ77Aから放射されたレーザ光の他の一部は、アブソリュートコードトラック761bに入射し、その透過光が該センサ77Aの内部に配置されたアブソリュートコード用受光素子群に戻る。そして、該素子群の出力信号を処理することで、アブソリュートコードトラック761bのZ軸方向の絶対位置を検出することができる。   On the other hand, the other part of the laser light emitted from the sensor 77A enters the absolute code track 761b, and the transmitted light returns to the absolute code light receiving element group arranged inside the sensor 77A. Then, the absolute position of the absolute code track 761b in the Z-axis direction can be detected by processing the output signal of the element group.

また、レンズの光軸と交差する方向の位置、すなわち第2ターゲット762のレンズ半径軸方向の相対移動量を検出するために、横変位検出センサ77Bが設けられている。この横変位検出センサ77Bの上面には凹部が設けられ、そこに第2ターゲット762が挿入される。そして、レンズ半径線方向の相対変位を検出する。該センサ77Bには、垂直変位検出センサ77Aからアブソリュート変位検出機能を省略したものが用いられる。そこで、第2ターゲット762がレンズ半径線方向に移動すると、その移動量に応じた周期信号(インクリメンタル信号)が出力される。   Further, a lateral displacement detection sensor 77B is provided in order to detect a position in a direction intersecting the optical axis of the lens, that is, a relative movement amount of the second target 762 in the lens radial axis direction. A concave portion is provided on the upper surface of the lateral displacement detection sensor 77B, and the second target 762 is inserted therein. Then, the relative displacement in the lens radial direction is detected. As the sensor 77B, a sensor in which the absolute displacement detection function is omitted from the vertical displacement detection sensor 77A is used. Therefore, when the second target 762 moves in the lens radial direction, a periodic signal (incremental signal) corresponding to the movement amount is output.

なお、上述した実施形態の光学式干渉計から出力されるインクリメンタル信号の周期は光源波長に依存するが、(センサの変形例2)のリニアエンコーダから出力されるインクリメンタル信号の周期は、回折格子の格子ピッチに依存する。そこで、サブμmの格子ピッチを有する回折格子を用いることで、光学式干渉計と同様の検出分解能が得られる。   Note that the period of the incremental signal output from the optical interferometer of the above-described embodiment depends on the light source wavelength, but the period of the incremental signal output from the linear encoder of (Sensor Modification 2) is that of the diffraction grating. Depends on the grating pitch. Therefore, by using a diffraction grating having a sub-μm grating pitch, detection resolution similar to that of an optical interferometer can be obtained.

従って、その周期信号を計数することで、第1ターゲット761及び第2ターゲット762の移動量が格子ピッチオーダの分解能にて検出できる。また、前記周期信号を電気的に分周することで、検出分解能をサブnmオーダに高めることができる。このようなリニアエンコーダを用いると、回折格子の有効エリアを拡大することで、エンコーダ光源の可干渉距離(コヒーレンス長)が充分でなくとも、長ストロークに渡って高精度の位置検出が可能である。   Therefore, by counting the periodic signals, the movement amounts of the first target 761 and the second target 762 can be detected with a resolution of the lattice pitch order. Further, by electrically dividing the periodic signal, the detection resolution can be increased to the sub-nm order. When such a linear encoder is used, the effective area of the diffraction grating is enlarged, so that even if the coherence distance (coherence length) of the encoder light source is not sufficient, highly accurate position detection can be performed over a long stroke. .

上述した第1実施形態は、投影光学系を構成する光学要素はすべてレンズLEであったが、この第2実施形態は、投影光学系が第1〜第4レンズ群LE1〜LE4と第1〜第3ミラーM1〜M3とで構成されたカタディオプトリック系である。そして、移動可能に支持された被駆動対象をミラーとしている。また、第1実施形態の光学要素はZ軸方向への並進と、X軸及びY軸周りのチルト変位とで、自由度が3であったが、本第2実施形態では、所定の軸周りのチルト駆動のみが許容されている。   In the first embodiment described above, the optical elements constituting the projection optical system are all the lenses LE. However, in the second embodiment, the projection optical system includes the first to fourth lens groups LE1 to LE4 and the first to first lens groups. This is a catadioptric system composed of third mirrors M1 to M3. The driven object supported so as to be movable is a mirror. Further, the optical element of the first embodiment has three degrees of freedom in translation in the Z-axis direction and tilt displacement around the X-axis and Y-axis, but in the second embodiment, around the predetermined axis. Only tilt drive is allowed.

図29は、本発明の光学要素の保持装置の第2実施形態を備えた露光装置の投影光学系を示している。この投影光学系は、レチクルR、第1〜第4レンズ群LE1〜LE4、第1〜第3ミラーM1〜M3及び第3ミラーM3を含むミラーユニットMUを有している。第1〜第4レンズ群LE1〜LE4はいずれも複数のレンズから構成されている。投影光学系以外の構成要素は第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。   FIG. 29 shows a projection optical system of an exposure apparatus provided with the second embodiment of the optical element holding device of the present invention. This projection optical system has a mirror unit MU including a reticle R, first to fourth lens groups LE1 to LE4, first to third mirrors M1 to M3, and a third mirror M3. Each of the first to fourth lens groups LE1 to LE4 includes a plurality of lenses. Since the components other than the projection optical system are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

図30乃至図32は、図29の投影光学系を構成する光学要素の内、第3ミラーM3を駆動するためのミラーユニットMUを示している。図30は、第3ミラーM3及び保持枠であるミラー枠74Aを取り除いた平面図である。図31は、第3ミラーM3及びミラー枠74Aを取り付けた場合の平面図である。図32は、図31のXXXII−XXXII線に沿う断面を示している。   30 to 32 show a mirror unit MU for driving the third mirror M3 among the optical elements constituting the projection optical system of FIG. FIG. 30 is a plan view in which the third mirror M3 and the mirror frame 74A which is a holding frame are removed. FIG. 31 is a plan view when the third mirror M3 and the mirror frame 74A are attached. FIG. 32 shows a cross section taken along line XXXII-XXXII in FIG.

第1実施形態では、被駆動対象である光学要素は複数組の駆動機構71により支持及び駆動されるため、Z軸方向の並進と、Z軸と直交する軸周りのチルトの、複数自由度を有していた。これに対して第2実施形態では、被駆動対象である光学要素としての第3ミラーM3は、ミラー枠74Aに固定して保持され、該ミラー枠74Aは2個のピボット部材78により支持されている。   In the first embodiment, since the optical element to be driven is supported and driven by a plurality of sets of drive mechanisms 71, a plurality of degrees of freedom in translation in the Z-axis direction and tilt around an axis orthogonal to the Z-axis are provided. Had. On the other hand, in the second embodiment, the third mirror M3 as an optical element to be driven is fixedly held on the mirror frame 74A, and the mirror frame 74A is supported by two pivot members 78. Yes.

ここでピボット部材78は、Y軸を挟んで対向する位置に且つ固定鏡筒73の平面部に固設され、その最上面とミラー枠74Aのフランジ部74aは螺子にて結合される。そして、ピボット部材78の中間部には、断面積の小さなヒンジ部が設けられ、このヒンジ部の弾性変形により最上面は僅かな角度ではあるが搖動可能となっている。従って、2個のピボット部材78に締結されたミラー枠74Aは、θX方向にのみ移動が自由である。   Here, the pivot member 78 is fixed to the plane portion of the fixed barrel 73 at a position facing each other across the Y axis, and the uppermost surface thereof and the flange portion 74a of the mirror frame 74A are coupled by screws. A hinge portion having a small cross-sectional area is provided at the intermediate portion of the pivot member 78, and the uppermost surface can be swung by a slight angle by elastic deformation of the hinge portion. Accordingly, the mirror frame 74A fastened to the two pivot members 78 is free to move only in the θX direction.

また、2個のピボット部材78の中間部、すなわち図31のY軸上プラス側には、1組の駆動機構71が設置されている。よって、駆動機構71のピエゾアクチュエータ713に電圧を印加してミラー枠74Aとの締結部をZ軸方向に駆動することで、ミラー枠74AはθX方向にチルト駆動される。   Further, a set of drive mechanisms 71 is installed at an intermediate portion between the two pivot members 78, that is, on the Y axis plus side in FIG. Therefore, by applying a voltage to the piezo actuator 713 of the drive mechanism 71 and driving the fastening portion with the mirror frame 74A in the Z-axis direction, the mirror frame 74A is tilt-driven in the θX direction.

一方、光軸Cを挟んで駆動機構71と対向する位置には、1個のミラー位置検出手段72Aが配置され、これと光軸C周りに120度隔たった2箇所には位置計測補助部であるミラー位置検出手段72Bが配置されている。そして、前者のミラー位置検出手段72Aは、第1実施形態と同様に、アブソリュート式垂直変位検出センサ721、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722、及びインクリメンタル式横変位検出センサ723を備えている。   On the other hand, one mirror position detection means 72A is arranged at a position facing the drive mechanism 71 across the optical axis C, and a position measurement assisting unit is provided at two positions separated by 120 degrees around the optical axis C. A certain mirror position detecting means 72B is arranged. The former mirror position detection means 72A includes an absolute vertical displacement detection sensor 721, an incremental vertical displacement detection sensor 722, and an incremental lateral displacement detection sensor 723, as in the first embodiment.

後者のミラー位置検出手段72Bは、第1計測部であるインクリメンタル式垂直変位検出センサ722を有し且つ第2計測部であるアブソリュート式垂直変位検出センサ721を有していない。また、ミラー位置検出手段72Bは、第3計測部であるインクリメンタル式横変位検出センサ723は有している。   The latter mirror position detection means 72B has an incremental vertical displacement detection sensor 722 as a first measurement unit and does not have an absolute vertical displacement detection sensor 721 as a second measurement unit. Further, the mirror position detection means 72B has an incremental lateral displacement detection sensor 723 which is a third measurement unit.

その理由は、ミラー枠74Aの駆動方向はθX方向のみで自由度が1のため、そのチルト角の基準位置からの絶対角度を認識するためには、1個の絶対位置検出手段があれば足りるからである。なお、インクリメンタル式横変位検出センサ723が第1実施形態と同様に3個備えられているのは次の理由による。すなわち、第3ミラーM3はX軸及びY軸方向の自由度は有さないものの、ミラー枠74Aがチルト駆動した際のピボット部材78の微小な撓みにより、X軸及びY軸方向に若干ではあるが変位を生じるので、これを検出するためである。   The reason is that the drive direction of the mirror frame 74A is only in the θX direction and the degree of freedom is 1. Therefore, in order to recognize the absolute angle of the tilt angle from the reference position, only one absolute position detecting means is sufficient. Because. The reason why three incremental lateral displacement detection sensors 723 are provided as in the first embodiment is as follows. That is, the third mirror M3 has no degree of freedom in the X-axis and Y-axis directions, but is slightly in the X-axis and Y-axis directions due to the slight deflection of the pivot member 78 when the mirror frame 74A is tilt-driven. This is to detect the displacement.

そして、ミラー枠74Aのチルト中心、及び3個のインクリメンタル式横変位検出センサ723の配置関係は、図20乃至図24で説明した関係を満足するよう配置されている。ここで注意すべき点は、第3ミラーM3はX軸周りのチルトのみ許容され、Y軸周りにはチルト駆動することができない。よって、X軸周りのチルト駆動によってすべてのインクリメンタル式横変位検出センサ723の較正を行う必要がある。   The positional relationship between the tilt center of the mirror frame 74A and the three incremental lateral displacement detection sensors 723 is arranged so as to satisfy the relationship described with reference to FIGS. It should be noted that the third mirror M3 is only allowed to tilt around the X axis and cannot be tilted around the Y axis. Therefore, it is necessary to calibrate all the incremental lateral displacement detection sensors 723 by tilt driving around the X axis.

このとき、図31における2個のミラー位置検出手段72Bにおいて、チルト中心とターゲットミラー75の計測部との水平方向(Y軸方向)の距離が、第1実施形態の約半分になる。従って、ターゲットミラー75の計測部とチルト中心とのZ軸方向の離間量HSを、第1実施形態の2倍程度にすることで、第1実施形態と同様の作用を得ることができる。   At this time, in the two mirror position detection means 72B in FIG. 31, the distance in the horizontal direction (Y-axis direction) between the tilt center and the measurement unit of the target mirror 75 is about half that of the first embodiment. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by setting the distance HS between the measurement unit of the target mirror 75 and the tilt center in the Z-axis direction to about twice that of the first embodiment.

図33は、第2実施形態に用いる各センサの調整工程を実行するための、センサ初期化ルーチンのフローチャートを示している。先ず、ステップS201において、ミラー位置検出手段72A,72Bが有する各センサへの電源供給を開始し、計測可能状態とする。なお、ステップS201では駆動機構71はまだ動作していないため、第3ミラーM3は基底位置、すなわちX軸周りのチルト可動範囲の一方端にある。   FIG. 33 shows a flowchart of a sensor initialization routine for executing the adjustment process of each sensor used in the second embodiment. First, in step S201, power supply to each sensor included in the mirror position detection means 72A and 72B is started to make a measurement possible state. In step S201, since the drive mechanism 71 is not yet operated, the third mirror M3 is at the base position, that is, one end of the tilt movable range around the X axis.

ステップS202では、駆動機構71を等速駆動して、第3ミラーM3をX軸周りに、所定量だけ定速駆動する。ステップS203では、前記定速駆動工程の最中に、3個のインクリメンタル式垂直変位検出センサ722と3個のインクリメンタル式横変位検出センサ723のリサージュ調整を、図18を用いて説明した原理に基づいて行う。ステップS204では、第3ミラーM3をチルト方向の最下点、すなわち基底位置に戻す。ステップS205では、駆動機構71を再び等速駆動して、第3ミラーM3をθX方向上方に駆動範囲上限まで定速駆動する。   In step S202, the drive mechanism 71 is driven at a constant speed, and the third mirror M3 is driven at a constant speed around the X axis by a predetermined amount. In step S203, the Lissajous adjustment of the three incremental vertical displacement detection sensors 722 and the three incremental lateral displacement detection sensors 723 is performed based on the principle described with reference to FIG. Do it. In step S204, the third mirror M3 is returned to the lowest point in the tilt direction, that is, the base position. In step S205, the drive mechanism 71 is driven again at a constant speed, and the third mirror M3 is driven at a constant speed up to the upper limit of the drive range in the θX direction.

ステップS206では、ステップS205を実行しながら、図19にて説明した方法に基づいて、ミラー位置検出手段72Aが有するアブソリュート式垂直変位検出センサ721の基準点走査を行う。ただし、第2実施形態においては、第3ミラーM3はZ軸方向の並進駆動はできないため、図19の横軸に表記されたレンズ位置は、ミラーのチルト位置と置き換えて解釈する。次いでステップS207において、3個のインクリメンタル式垂直変位検出センサ722の基準点規定を行う。   In step S206, reference point scanning of the absolute type vertical displacement detection sensor 721 included in the mirror position detection means 72A is performed based on the method described in FIG. 19 while executing step S205. However, in the second embodiment, since the third mirror M3 cannot be translated in the Z-axis direction, the lens position shown on the horizontal axis in FIG. 19 is interpreted by replacing the tilt position of the mirror. Next, in step S207, the reference points of the three incremental type vertical displacement detection sensors 722 are defined.

ステップS207を実行後はステップS208において、第3ミラーM3を一度基底位置、すなわちチルト駆動範囲の最下点に復帰させる。次いでステップS209において、第3ミラーM3を設計上の基準位置(光学原点)、すなわち図19で示した原点0の位置まで駆動する。ステップS210では、3個のインクリメンタル式横変位検出センサ723の基準点を規定する。ステップS210を実行した後、センサ初期化ルーチンが完了する。   After step S207 is executed, in step S208, the third mirror M3 is once returned to the base position, that is, the lowest point of the tilt drive range. Next, in step S209, the third mirror M3 is driven to the design reference position (optical origin), that is, the position of the origin 0 shown in FIG. In step S210, reference points for the three incremental lateral displacement detection sensors 723 are defined. After executing step S210, the sensor initialization routine is completed.

上述した第2実施形態では、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722とアブソリュート式垂直変位検出センサ721とを有するミラー位置検出手段72Aの他に、ミラー位置検出手段72Bを設ける構成にした。このミラー位置検出手段72Bは、インクリメンタル式垂直変位検出センサ722を有し且つアブソリュート式垂直変位検出センサ721を有さない構成であるので、アブソリュート式垂直変位検出センサ721の設置個数を低減することができる。   In the second embodiment described above, the mirror position detection means 72B is provided in addition to the mirror position detection means 72A having the incremental type vertical displacement detection sensor 722 and the absolute type vertical displacement detection sensor 721. Since this mirror position detecting means 72B has an incremental vertical displacement detection sensor 722 and does not have an absolute vertical displacement detection sensor 721, the number of absolute vertical displacement detection sensors 721 can be reduced. it can.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されることはなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

例えば、上述した第2実施形態では、光学要素がX軸に平行なチルト中心軸周りにチルト駆動する構成であったが、Y軸に平行なチルト中心軸周りにチルト駆動する構成であっても良い。   For example, in the second embodiment described above, the optical element is configured to be tilt driven around the tilt center axis parallel to the X axis, but may be configured to be tilt driven about the tilt center axis parallel to the Y axis. good.

また、上述した第2実施形態では、被駆動対象がミラーの場合、光軸は反射面の中心を通る法線に一致するとは限らない。すなわち図29から明らかなように、第1ミラーM1、第2ミラーM2、及び第3ミラーM3は、いずれも入射光束と射出光束の中心軸がミラー中央に立てた法線とは一致していないため、光軸の定義如何で光軸の方向が異なる。   In the second embodiment described above, when the driven object is a mirror, the optical axis does not always coincide with the normal passing through the center of the reflecting surface. That is, as is clear from FIG. 29, the first mirror M1, the second mirror M2, and the third mirror M3 are not coincident with the normal line in which the central axes of the incident light beam and the emitted light beam stand at the center of the mirror. Therefore, the direction of the optical axis differs depending on the definition of the optical axis.

一方で、これらミラーに必要とされる駆動方向は、投影光学系の設計仕様に合わせて、入射光束方向、射出光束方向、又は反射面中央を通る法線方向のいずれか最適の方向が選択される。よって、最適駆動方向が反射面中央の法線と異なる場合は、駆動機構71の出力軸方向が該最適駆動方向と一致するように、固定鏡筒73上で駆動機構71を所定角度傾けて設置すれば良い。   On the other hand, the optimum driving direction required for these mirrors is selected from the incident light beam direction, the outgoing light beam direction, and the normal direction passing through the center of the reflecting surface in accordance with the design specifications of the projection optical system. The Therefore, when the optimum drive direction is different from the normal line at the center of the reflecting surface, the drive mechanism 71 is installed at a predetermined angle on the fixed barrel 73 so that the output shaft direction of the drive mechanism 71 coincides with the optimum drive direction. Just do it.

また、上述した第1及び第2実施形態では光学要素のインクリメンタル式横変位検出センサ723は、光学要素の半径線方向に検出感度を有していたが、光学要素の外周接線方向に検出感度を有する配置にしても良い。   In the first and second embodiments described above, the incremental lateral displacement detection sensor 723 of the optical element has detection sensitivity in the radial direction of the optical element, but has detection sensitivity in the outer tangent direction of the optical element. It may be arranged.

また、上述した第1及び第2実施形態では、光学要素を光軸方向に駆動させた例について説明したが、光軸に対する傾斜方向に駆動させても良い。   In the first and second embodiments described above, the example in which the optical element is driven in the optical axis direction has been described. However, the optical element may be driven in a tilt direction with respect to the optical axis.

本発明の光学要素の保持装置の第1実施形態を備えた露光装置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the exposure apparatus provided with 1st Embodiment of the holding | maintenance apparatus of the optical element of this invention. 図1のレンズユニットの詳細な形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detailed form of the lens unit of FIG. 図2のレンズユニットにレンズ及びレンズ枠を取り付けた形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the form which attached the lens and the lens frame to the lens unit of FIG. 図3のIV−IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 図2の駆動機構の詳細構造を示す平面図である。It is a top view which shows the detailed structure of the drive mechanism of FIG. 図2の駆動機構の詳細構造を示す側面図である。It is a side view which shows the detailed structure of the drive mechanism of FIG. 図5のVII−VII線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the VII-VII line of FIG. 変位取出し部材と方向変換部材とを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a displacement extraction member and a direction change member. 変位取出し部材のリンク機構を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the link mechanism of a displacement extraction member. 方向変換部材のリンク機構を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the link mechanism of a direction change member. アブソリュート式垂直変位検出センサを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an absolute type vertical displacement detection sensor. インクリメンタル式垂直変位検出センサを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an incremental type vertical displacement detection sensor. インクリメンタル式横変位検出センサを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an incremental type lateral displacement detection sensor. 露光装置の露光動作やレンズ駆動動作を制御するための制御回路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the control circuit for controlling the exposure operation and lens drive operation of exposure apparatus. レンズユニットの制御ブロックを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the control block of a lens unit. 駆動機構とレンズ位置検出手段とをレンズの近傍に配置した際の、レンズ枠の各箇所の移動量と座標定義について示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the movement amount and coordinate definition of each location of a lens frame at the time of arrange | positioning a drive mechanism and a lens position detection means in the vicinity of a lens. レンズの位置制御を行う際のレンズ座標の定義を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the definition of the lens coordinate at the time of performing position control of a lens. リサージュ波形についての説明図である。It is explanatory drawing about a Lissajous waveform. 垂直変位検出センサの基準点走査と基準点規定方法についての説明図である。(a)はアブソリュート式垂直変位検出センサの基準点走査(位置ずれなし)を示している。(b)はインクリメンタル式垂直変位検出センサの基準点走査(位置ずれなし)を示している。(c)はアブソリュート式垂直変位検出センサの基準点走査(位置ずれあり)を示している。(d)はインクリメンタル式垂直変位検出センサの基準点走査(位置ずれあり)を示している。It is explanatory drawing about the reference point scanning of a vertical displacement detection sensor, and a reference point prescription | regulation method. (A) shows the reference point scanning (no displacement) of the absolute type vertical displacement detection sensor. (B) shows reference point scanning (no misalignment) of the incremental type vertical displacement detection sensor. (C) shows reference point scanning (with position shift) of the absolute type vertical displacement detection sensor. (D) shows reference point scanning (with positional deviation) of the incremental type vertical displacement detection sensor. レンズユニットの一面を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically one surface of a lens unit. 図20のインクリメンタル式横変位検出センサ付近の拡大図である。FIG. 21 is an enlarged view of the vicinity of the incremental lateral displacement detection sensor of FIG. 20. 図20のレンズが角度β、チルト駆動した場合の説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram when the lens of FIG. 20 is driven at an angle β and tilt. 図22のインクリメンタル式横変位検出センサ付近の拡大図である。FIG. 23 is an enlarged view of the vicinity of the incremental lateral displacement detection sensor of FIG. 22. レンズのチルト駆動前後の変化を数学的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change before and behind the tilt drive of a lens mathematically. 図18乃至図24で説明した各センサの調整工程を実行するための、センサ初期化ルーチンのフローチャートである。FIG. 25 is a flowchart of a sensor initialization routine for executing the adjustment process of each sensor described in FIG. 18 to FIG. 24. 本発明の光学要素の保持装置の第2実施形態に係るレンズ位置検出手段に用いるセンサを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the sensor used for the lens position detection means which concerns on 2nd Embodiment of the holding | maintenance apparatus of the optical element of this invention. 垂直変位検出センサの基準点走査と基準点規定方法についての説明図である。(a)は垂直原点検出センサの基準点走査(位置ずれなし)を示している。(b)はインクリメンタル式垂直変位検出センサの基準点走査(位置ずれなし)を示している。(c)は垂直原点検出センサの基準点走査(位置ずれあり)を示している。(d)はインクリメンタル式垂直変位検出センサの基準点走査(位置ずれあり)を示している。It is explanatory drawing about the reference point scanning of a vertical displacement detection sensor, and a reference point prescription | regulation method. (A) shows the reference point scanning (no misalignment) of the vertical origin detection sensor. (B) shows reference point scanning (no misalignment) of the incremental type vertical displacement detection sensor. (C) shows the reference point scanning (with positional deviation) of the vertical origin detection sensor. (D) shows reference point scanning (with positional deviation) of the incremental type vertical displacement detection sensor. インクリメンタル式の変位検出センサの変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of an incremental displacement detection sensor. 本発明の光学要素の保持装置の第2実施形態を備えた露光装置の投影光学系を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the projection optical system of the exposure apparatus provided with 2nd Embodiment of the holding device of the optical element of this invention. 図26のミラーユニットの詳細な形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detailed form of the mirror unit of FIG. 図27のミラーユニットにミラー及びミラー枠を取り付けた形態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the form which attached the mirror and the mirror frame to the mirror unit of FIG. 図28のC−C線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the CC line of FIG. 第2実施形態に用いる各センサの調整工程を実行するための、センサ初期化ルーチンのフローチャートを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flowchart of the sensor initialization routine for performing the adjustment process of each sensor used for 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 露光装置
2 投影光学系
3 露光装置基台
31 本体部
32 鏡筒マウント
33 ダンパ手段
4 照明ユニット
41 レーザ光源ユニット
42 露光用照明手段
43 収差計測用照明手段
44 光路切換ミラー
5 収差計測手段
51 干渉計
52 ハーフミラー
53 反射ミラー
54 コリメータレンズ
6 レンズ制御手段
61 レンズCPU
62 駆動機構制御手段
7 レンズユニット
71 駆動機構
71a ピエゾドライバ
71b ピエゾ素子
71c 方向変換部
711 変位取出し部材
711a 変位取出しリンク
711b1,711b2 ピエゾ受けリンク
711c1,711c2 連結リンク
712 方向変換部材
712a 方向変換リンク
712b,712e,712f サポートリンク
712c 水平リンク
712d レンズ枠駆動リンク
712e,712f サポートリンク
712d1,712e1 薄肉部
712g 螺子穴
713 ピエゾアクチュエータ
713a ピエゾ受けリンク
714 ピエゾ調整螺子
72 レンズ位置検出手段
72A,72B ミラー位置検出手段
72a レーザ光源
72b コリメータレンズ
72c 四分割受光手段
72d センサ制御回路
72e 全反射ミラー
72f 非偏光ビームスプリッタ
72g 偏光ビームスプリッタ
72h 干渉用光学素子
72j 吸光手段
72k 投光手段
72m 受光手段
72n 検出用凹部
72p センサ制御回路
721 アブソリュート式垂直変位検出センサ
721A 垂直原点検出センサ
722 インクリメンタル式垂直変位検出センサ
723 インクリメンタル式横変位検出センサ
73 固定鏡筒
74 レンズ枠
74A ミラー枠
74a フランジ部
75 ターゲットミラー
76 スリット部材
76a スリット
761 第1ターゲット
761a 回析格子
761b アブソリュートコードトラック
762 第2ターゲット
762a 回析格子
77A 垂直変位検出センサ
77B 横変位検出センサ
78 ピボット部材
8 本体制御手段
81 本体CPU
82 マウント制御手段
83 照明制御手段
84 レチクルステージ制御手段
85 ウェハステージ制御手段
86 干渉計制御手段
B71 補償回路ブロック
B72 座標変換ブロック
B73 センサ出力原点規定ブロック
B74 座標変換ブロック
B81 レンズ目標位置演算ブロック
B82 位置補正ブロック
C 光軸
CV 変換係数
H1,H2,H3 垂直方向変位
H11,H12,H13,H21,H22,H23 弾性ヒンジ
LE レンズ
LE1〜LE4 第1〜第4レンズ群
L0 レンズ基準点
M1〜M3 第1〜第3ミラー
MU ミラーユニット
P サポートリンクの断面中央の点
P1 加算点
Pc チルト中心軸
R レチクル
R1 レチクルステージ
R2 レチクル架台
Rm 直径寸法
S1,S2,S3 水平方向変位
VP1,VP2,VP3 制御指令電圧信号
W1,W2,W3 駆動変位
WF ウェハ
WF1 ウェハステージ
WF2 球面ミラー
Z0 Z軸方向駆動目標値
θX0,θY0 チルト駆動目標値
δZ0,δθX0,δθY0 制御残差
Xm,Ym 横シフト変位
Zm Z軸方向並進変位
θXm,θYm チルト変位量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exposure apparatus 2 Projection optical system 3 Exposure apparatus base 31 Body part 32 Lens mount 33 Damper means 4 Illumination unit 41 Laser light source unit 42 Exposure illumination means 43 Aberration measurement illumination means 44 Optical path switching mirror 5 Aberration measurement means 51 Interference Total 52 Half mirror 53 Reflecting mirror 54 Collimator lens 6 Lens control means 61 Lens CPU
62 Drive mechanism control means 7 Lens unit 71 Drive mechanism 71a Piezo driver 71b Piezo element 71c Direction changing part 711 Displacement taking member 711a Displacement taking link 711b1, 711b2 Piezo receiving link 711c1, 711c2 Connecting link 712 Direction changing member 712a Direction changing link 712b, 712e, 712f Support link 712c Horizontal link 712d Lens frame drive link 712e, 712f Support link 712d1, 712e1 Thin portion 712g Screw hole 713 Piezo actuator 713a Piezo receiving link 714 Piezo adjustment screw 72 Lens position detecting means 72A, 72B Mirror position detecting means 72a Laser light source 72b Collimator lens 72c Quadrant light receiving means 72d Sensor control circuit 72e Total reflection mirror 72f Non-polarized light Beam splitter 72g Polarizing beam splitter 72h Interference optical element 72j Light absorption means 72k Light projection means 72m Light reception means 72n Detection recess 72p Sensor control circuit 721 Absolute type vertical displacement detection sensor 721A Vertical origin detection sensor 722 Incremental type vertical displacement detection sensor 723 Incremental type Lateral displacement detection sensor 73 Fixed barrel 74 Lens frame 74A Mirror frame 74a Flange portion 75 Target mirror 76 Slit member 76a Slit 761 First target 761a Diffraction grating 761b Absolute code track 762 Second target 762a Diffraction grating 77A Vertical displacement detection sensor 77B Lateral displacement detection sensor 78 Pivot member 8 Body control means 81 Body CPU
82 Mount control means 83 Illumination control means 84 Reticle stage control means 85 Wafer stage control means 86 Interferometer control means B71 Compensation circuit block B72 Coordinate conversion block B73 Sensor output origin defining block B74 Coordinate conversion block B81 Lens target position calculation block B82 Position correction Block C Optical axis CV Conversion coefficient H1, H2, H3 Vertical displacement H11, H12, H13, H21, H22, H23 Elastic hinge LE Lens LE1-LE4 First to fourth lens group L0 Lens reference point M1-M3 Third mirror MU Mirror unit P Point P1 at the center of the cross section of the support link Pc Tilt center axis R Reticle R1 Reticle stage R2 Reticle mount Rm Diameter dimensions S1, S2, S3 Horizontal displacement VP1, VP2, VP3 Control command voltage signal W1 W2, W3 Drive displacement WF Wafer WF1 Wafer stage WF2 Spherical mirror Z0 Z-axis direction drive target value θX0, θY0 Tilt drive target value δZ0, δθX0, δθY0 Control residual Xm, Ym Lateral shift displacement Zm Z-axis direction translational displacement θXm, θYm Tilt displacement

Claims (5)

光学要素を光軸方向及び光軸に対する傾斜方向に駆動させる駆動部と、前記光学要素の位置を計測する位置計測部と、を有する光学要素の保持装置であって、
前記位置計測部は、前記光学要素の光軸方向及び光軸に対する傾斜方向における位置を計測するための第1計測部及び第2計測部を備え、
前記第1計測部は前記光学要素の相対位置を計測し、前記第2計測部は前記光学要素の絶対位置を計測することを特徴とする光学要素の保持装置。
A holding device for an optical element, comprising: a drive unit that drives the optical element in an optical axis direction and a tilt direction with respect to the optical axis; and a position measurement unit that measures the position of the optical element,
The position measurement unit includes a first measurement unit and a second measurement unit for measuring a position of the optical element in an optical axis direction and an inclination direction with respect to the optical axis,
The optical element holding device, wherein the first measurement unit measures a relative position of the optical element, and the second measurement unit measures an absolute position of the optical element.
前記第2計測部の出力を用いて前記第1計測部の計測基準を規定することを特徴とする請求項1に記載の光学要素の保持装置。   The optical element holding device according to claim 1, wherein a measurement reference of the first measurement unit is defined using an output of the second measurement unit. 前記位置計測部は、前記光軸方向と直交する方向における前記光学要素の相対位置を計測する第3計測部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光学要素の保持装置。   3. The optical element holding device according to claim 1, wherein the position measurement unit includes a third measurement unit that measures a relative position of the optical element in a direction orthogonal to the optical axis direction. . 前記位置計測部は、前記光学要素の周方向に沿って複数配置されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光学要素の保持装置。   3. The optical element holding device according to claim 1, wherein a plurality of the position measurement units are arranged along a circumferential direction of the optical element. 4. 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の光学要素の保持装置を備えた露光装置。   An exposure apparatus comprising the optical element holding device according to any one of claims 1 to 4.
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