JP7759430B1 - 露光装置、露光方法及び物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】投影光学系の結像性能の変動を補正するのに有利な技術を提供する。
【解決手段】原版を介して基板を露光する露光装置であって、前記原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系と、前記投影光学系の少なくとも１つの光学素子に対して局所的に力を与えることによって前記光学素子を駆動する駆動部と、前記投影光学系の結像性能の変動を補正する補正部と、を有し、前記補正部は、前記駆動部が前記光学素子を駆動した際に生じる前記光学素子の変形に起因する前記結像性能の変動に関する変動情報と、前記駆動部による前記光学素子の駆動に関する駆動情報との関係を示す情報に基づいて、前記駆動部による前記光学素子の駆動に応じて前記結像性能の変動を補正する、ことを特徴とする露光装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、露光装置、露光方法及び物品の製造方法に関する。

露光装置に関する技術として、投影光学系を構成するレンズなどの光学素子を駆動することで、製造誤差や露光熱の影響によって発生する収差や結像位置の変動を補正する技術が知られている。かかる技術においては、光学素子（を駆動する駆動機構）の駆動精度に起因して所望の駆動が得られない場合、駆動対象である光学素子自体が別の収差や結像位置の変動を発生させてしまう可能性がある。

そこで、駆動対象である光学素子において所望の駆動が得られない場合に発生する収差や結像位置の変動を補正する技術が提案されている（特許文献１及び２参照）。特許文献１には、光学素子（レンズ）の駆動誤差（駆動機構の不完全さ）、及び、光学素子を傾斜させることで原理的に発生する結像位置のずれを補正する技術が開示されている。特許文献２には、光学素子の駆動誤差によって発生する収差を補正する技術が開示されている。

特開平１０－１２５１５号公報 特許第５００６７６２号公報

近年では、露光装置の性能への要求が益々高くなり、光学素子の駆動誤差、光学素子を傾斜させることで原理的に発生する結像位置のずれや収差を補正するだけでは、露光装置に要求される性能を満たすことができなくなってきている。例えば、光学素子の駆動は光学素子の微小な変形を引き起こし、光学素子の光学面（レンズ面）が変形することで収差や結像位置を変動させてしまう。しかしながら、従来技術では、このような光学素子の駆動に起因する光学面の変形の影響を補正することができない。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、投影光学系の結像性能の変動を補正するのに有利な技術を提供することを例示的目的とする。

本発明の１つの側面は、基板を露光する露光装置に係り、前記露光装置は、原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系と、前記投影光学系に含まれる第１光学素子に対して局所的に力を加えて、前記投影光学系の光軸に対して垂直な第１方向に前記第１光学素子を移動させる第１駆動部と、前記投影光学系の結像性能の変動を補正する補正部と、を有し、前記補正部は、前記第１光学素子とは異なる第２光学素子と、前記第２光学素子を駆動する第２駆動部と、を含み、前記第１駆動部による前記第１光学素子の移動と、前記力が加えられることで生じる前記第１光学素子の変形に起因する前記結像性能の変動との関係を示す情報に基づいて、前記第２駆動部は、前記投影光学系の光軸に平行な方向へ前記第２光学素子を移動させる駆動と、前記投影光学系の光軸に垂直な面に対して前記第２光学素子を傾ける駆動とのうち少なくとも一方を行い、前記第２駆動部の駆動による前記第２光学素子の変形は、前記第１駆動部の駆動による前記第１光学素子の変形よりも小さい。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、投影光学系の結像性能の変動を補正するのに有利な技術を提供することができる。

本発明の第１実施形態における露光装置の構成を模式的に示す図である。 光学素子の光学面の変形の一例を模式的に示す図である。 変動情報と駆動情報との関係を示す情報の一例を示す図である。 露光装置における動作処理を説明するためのフローチャートである。 補正機構の具体的な構成を説明するための図である。 本発明の第２実施形態における露光装置の構成を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。更に、添付図面においては、同一もしくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態における露光装置１００の構成を模式的に示す図である。露光装置１００は、例えば、半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッドなどの物品（デバイス）の製造工程であるリソグラフィ工程に用いられ、基板上にパターンを形成するリソグラフィ装置である。露光装置１００は、原版（レチクル又はマスク）及び投影光学系を介して基板（基板上の各ショット領域）を露光し、原版のパターンを基板に転写する。露光装置１００は、例えば、原版と基板とを静止させた状態で露光する露光装置（ステッパ）として構成してもよいし、原版と基板とを走査しながら露光する露光装置（スキャナ）として構成してもよい。

本明細書及び添付図面では、基板が配置される面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系で方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸のそれぞれに平行な方向をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向とし、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転及びＺ軸周りの回転のそれぞれをθＸ、θＹ及びθＺとする。

露光装置１００は、光源（不図示）からの光（露光光）で原版１０１を照明する照明光学系（不図示）と、原版１０１を保持して駆動する原版ステージ（不図示）と、原版１０１のパターンを基板１０９に投影する投影光学系１０２と、を有する。また、露光装置１００は、基板１０９を保持して駆動する基板ステージ（不図示）と、制御部１０６と、記憶部ＳＵと、を有する。

制御部１０６は、ＣＰＵやメモリなどを含む情報処理装置（コンピュータ）で構成される。制御部１０６は、記憶部ＳＵに記憶されたプログラムに従って、露光装置１００の各部を統括的に制御して露光装置１００を動作させる。制御部１０６は、基板１０９（基板上の各ショット領域）を露光する露光処理を制御する。記憶部ＳＵは、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクなどの記憶デバイスを含む。記憶部ＳＵは、制御部１０６によって実行されるプログラム、即ち、露光装置１００を動作させるためのプログラムや各種情報及びデータなどを記憶（格納）する。

露光装置１００において、光源からの光は、照明光学系を介して原版１０１を照明し、原版１０１を通過した光（原版１０１のパターンを反映した光）は、投影光学系１０２を介して基板１０９に投影される。これにより、原版１０１のパターンが基板１０９に転写される。光源は、例えば、波長２４８ｎｍの光や波長１９３ｎｍの光を発するエキシマレーザを含む。

露光装置１００では、製造時の誤差（製造誤差）などに起因して、所望の結像性能が得られない場合がある。また、露光処理において、露光光の一部が投影光学系１０２に吸収されて熱（露光熱）となり、投影光学系１０２を構成する光学素子に変形や屈折率分布が発生して、結像性能を変動させる場合もある。結像性能とは、主に、投影光学系１０２の結像に関する性能であって、例えば、投影光学系１０２の収差、原版１０１のパターンを基板１０９に転写する際の結像位置の変動などを含む。また、結像位置の変動は、基板１０９に転写したパターンの横方向のずれ（結像位置の横ずれ）の変動、基板１０９に転写したパターンの結像倍率の変動、基板１０９に転写したパターンの歪曲（ディストーション）の変動などを含む。更に、露光装置１００がスキャナである場合には、結像位置の変動は、原版１０１及び基板１０９の走査方向に垂直な方向のみの結像倍率の変動を含んでもよい。このように、結像性能の変動は、投影光学系１０２の収差の変動、結像位置の横ずれの変動、結像倍率の変動及びディストーションの変動のうちの少なくとも１つを含む。

このような結像性能の変動に対応するために、露光装置１００は、投影光学系１０２の少なくとも１つの光学素子１０４、例えば、レンズやプレートを駆動する駆動部１０５を有する。駆動部１０５は、アクチュエータ（駆動素子）を含み、光学素子１０４に対して局所的に力を与えることによって光学素子１０４を駆動する。本実施形態では、駆動部１０５は、光学素子１０４に圧縮力及び引張力のうちの少なくとも一方を局所的に作用させ、光学素子１０４を投影光学系１０２の光軸１０３に垂直な方向に駆動することで、上述した結像性能の変動を補正する。

ここで、本発明者は、駆動部１０５によって光学素子１０４を駆動させた際に、光学素子１０４が微小に変形し、光学素子１０４の表面である光学面に変形が生じることを見出した。なお、光学面とは、光を透過や反射させる目的、即ち、光に光学的な作用を働かせる目的で設定された面を意味する。

図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の光学面の変形の一例を模式的に示す図である。例えば、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動することによって、光学素子１０４の光学面には、図２（ａ）に示すように、鞍型の変形が生じる。また、投影光学系１０２の鏡筒（不図示）が光学素子１０４を３箇所の支持部で支持している場合、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動することによって、光学素子１０４の光学面には、図２（ｂ）に示すように、３箇所の支持部での摩擦に起因する変形が生じる。図２（ｃ）は、図２（ａ）に示す変形と図２（ｂ）に示す変形とが同時に生じている様子を示す。なお、図２（ａ）、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示す変形は一例であり、光学素子１０４の光学面には、光学素子１０４の支持手法や駆動部１０５の駆動手法によって、種々の変形が生じる。

駆動部１０５が光学素子１０４を駆動することによって、光学素子１０４の光学面に変形が生じると、投影光学系１０２の収差や結像位置の変動が引き起こされ、結像性能も変動してしまう。このような結像性能の変動、即ち、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形に起因する結像性能の変動を、以下では、「駆動結像変動」と称する。

そこで、本実施形態では、露光装置１００は、投影光学系１０２の結像性能の変動、特に、駆動結像変動を補正するための補正部１０７を有する。なお、補正部１０７は、制御部１０６と一体的に構成されていてもよい。換言すれば、制御部１０６が補正部１０７の機能を有していてもよい。また、本実施形態では、駆動結像変動に関する変動情報と、駆動部１０５による光学素子１０４の駆動に関する駆動情報との関係を示す情報を予め取得して記憶部ＳＵに記憶させる。ここで、変動情報は、上述したように、投影光学系１０２の収差の変動、結像位置の横ずれの変動、結像倍率の変動及びディストーションの変動のうちの少なくとも１つの情報を含む。

図３は、変動情報と駆動情報との関係を示す情報３０２の一例を示す図である。図３において、横軸は、駆動部１０５による光学素子１０４の駆動に関する駆動情報である光学素子１０４の駆動位置を示し、横軸は、駆動結像変動に関する情報である投影光学系１０２の収差を示している。図３を参照するに、情報３０２は、光学素子１０４の駆動位置と投影光学系１０２の収差との相関を示す複数のデータ３０１に対して関数フィッティングを行うことで、関数として求めることができる。このようにして求めた関数やその係数値を、情報３０２として、記憶部ＳＵに記憶させる。

補正部１０７は、記憶部ＳＵに記憶されている情報３０２と、駆動部１０５から得られる光学素子１０４の駆動位置とに基づいて駆動結像変動を求め、露光装置１００に設けられている補正機構１０８を介して、かかる駆動結像変動を補正する。このように、補正部１０７は、変動情報と駆動情報との関係を示す情報３０２に基づいて、駆動部１０５による光学素子１０４の駆動に応じて駆動結像変動を補正する。これにより、駆動部１０５によって光学素子１０４を駆動させた際に、光学素子１０４（の光学面）に変形が生じたとしても、光学素子１０４の変形に起因する結像性能の変動を補正することができる。

本実施形態では、駆動部１０５による光学素子１０４の駆動に関する駆動情報を光学素子１０４の駆動位置として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、駆動部１０５が電圧（による膨張収縮）によって光学素子１０４を駆動する場合、駆動情報は、光学素子１０４を駆動するために駆動部１０５に与える電圧値又は電流値であってもよい。また、駆動部１０５が空圧（による膨張収縮）によって光学素子１０４を駆動する場合、駆動情報は、光学素子１０４を駆動するために駆動部１０５に与える圧力値（空圧の圧力値）であってもよい。このように、駆動情報は、駆動部１０５による光学素子１０４の駆動に関する情報であればよい。また、補正部１０７が駆動結像変動を求める際に駆動部１０５から得る情報は、駆動情報（の種類）に応じて変更される。

変動情報と駆動情報との関係を示す情報は、かかる情報を生成する外部生成装置から取得してもよいし、かかる情報を生成する生成部を露光装置１００が有していてもよい。露光装置１００が生成部を有する場合には、制御部１０６又は補正部１０７において、変動情報と駆動情報との関係を示す情報を生成する。換言すれば、露光装置１００において、制御部１０６又は補正部１０７を、変動情報と駆動情報との関係を示す情報を生成する生成部として機能させる。

変動情報と駆動情報との関係を示す情報を生成する手法としては、例えば、以下の３つの手法が存在する。但し、変動情報と駆動情報との関係を示す情報を生成する手法は、これらの手法に限定されるものではない。

第１手法では、面形状計測装置を用いて、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形を計測して計測値（変形量）を取得する。そして、面形状計測装置で取得した計測値を基に光学的なシミュレーションを行って駆動結像変動を求めることによって、変動情報と駆動情報との関係を示す情報を生成する。

第２手法では、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形を、構造解析シミュレーションを行って求める。そして、構造解析シミュレーションで求めた光学素子１０４の変形を基に光学的なシミュレーションを行って駆動結像変動を求めることによって、変動情報と駆動情報との関係を示す情報を生成する。

第３手法では、波面収差や結像位置などの結像性能を計測する計測装置を用いて、駆動部１０５により光学素子１０４を駆動しながら光学素子１０４の変形に起因する結像性能の変動を計測して計測値を取得する。そして、計測装置で取得した計測値と、かかる計測値を取得した際の駆動部１０５による光学素子１０４の駆動に関する情報とに基づいて、変動情報と駆動情報との関係を示す情報を生成する。

図４（ａ）及び図４（ｂ）を参照して、駆動部１０５による光学素子１０４の駆動や補正部１０７による駆動結像変動の補正を含む露光装置１００における動作処理（露光方法）について説明する。

図４（ａ）は、露光装置１００における動作処理の一例を示すフローチャートである。Ｓ４０１において、制御部１０６は、製造誤差や露光熱などの影響による結像性能の変動を補正するために、駆動部１０５に対して、光学素子１０４の駆動を指示する（駆動指示）。Ｓ４０２において、駆動部１０５は、制御部１０６からの駆動指示に基づいて、光学素子１０４を駆動する（駆動実行）。Ｓ４０３において、補正部１０７は、記憶部ＳＵに記憶されている変動情報と駆動情報との関係を示す情報と、駆動部１０５から得られるＳ４０２（駆動実行）での光学素子１０４の駆動に関する情報とに基づいて、駆動結像変動を算出する（算出実行）。Ｓ４０４において、補正部１０７は、補正機構１０８を介して、Ｓ４０３で算出した駆動結像変動を補正する（補正実行）。図４（ａ）に示す動作処理によれば、駆動部１０５によって光学素子１０４を駆動させた際に、光学素子１０４（の光学面）に変形が生じたとしても、光学素子１０４の変形に起因する結像性能の変動を補正することができる。

図４（ｂ）は、露光装置１００における動作処理の別の例を示すフローチャートである。Ｓ４０１において、制御部１０６は、製造誤差や露光熱などの影響による結像性能の変動を補正するために、駆動部１０５に対して、光学素子１０４の駆動を指示する（駆動指示）。Ｓ４０３において、補正部１０７は、記憶部ＳＵに記憶されている変動情報と駆動情報との関係を示す情報と、Ｓ４０１（駆動指示）での光学素子１０４の駆動に関する情報とに基づいて、駆動結像変動を算出する（算出実行）。図４（ａ）に示す動作処理とは異なり、Ｓ４０２（駆動実行）を行う前にＳ４０３を行う。Ｓ４０２において、駆動部１０５は、制御部１０６からの駆動指示に基づいて、光学素子１０４を駆動する（駆動実行）。Ｓ４０４において、補正部１０７は、補正機構１０８を介して、Ｓ４０３で算出した駆動結像変動を補正する（補正実行）。なお、図４（ｂ）に示す動作処理では、Ｓ４０２（駆動実行）とＳ４０４（補正実行）とを同時に行う。これにより、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形に起因する結像性能の変動をリアルタイムに補正することが可能となる。

図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して、補正機構１０８の具体的な構成について説明する。

図５（ａ）を参照するに、補正機構１０８は、投影光学系１０２を構成する光学素子５０１と、光学素子５０１を投影光学系１０２の光軸１０３に平行な方向に駆動する駆動素子５０２（補正駆動部）と、を含む。駆動素子５０２が投影光学系１０２の光学素子１０４とは別の光学素子５０１を駆動すると、露光装置１００（投影光学系１０２）において、結像性能の変動が発生する。従って、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形に起因する結像性能の変動を打ち消すように、駆動素子５０２によって光学素子５０１を光軸１０３に平行な方向に駆動することで、駆動結像変動の補正が可能となる。なお、駆動素子５０２が光学素子５０１を駆動した際に生じる光学素子５０１の変形は、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形よりも小さく、無視することができる。これは、駆動部１０５が光学素子１０４を投影光学系１０２の光軸１０３に垂直な方向に駆動するのに対して、駆動素子５０２は、光学素子５０１を投影光学系１０２の光軸１０３に平行な方向に駆動するからである。

また、補正機構１０８は、投影光学系１０２を構成する光学素子５０６と、光学素子５０６を投影光学系１０２の光軸１０３に垂直な面に対して傾ける方向に駆動する駆動素子５０７（補正駆動部）と、を含む。駆動素子５０７が投影光学系１０２の光学素子１０４とは別の光学素子５０６を駆動する（光学素子５０６が傾斜する）と、露光装置１００（投影光学系１０２）において、結像性能の変動が発生する。従って、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形に起因する結像性能の変動を打ち消すように、駆動素子５０７により光学素子５０６を光軸１０３に垂直な面に対して傾ける方向に駆動することで、駆動結像変動の補正が可能となる。なお、駆動素子５０７が光学素子５０６を駆動した際に生じる光学素子５０６の変形は、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形よりも小さく、無視することができる。これは、駆動部１０５が光学素子１０４を投影光学系１０２の光軸１０３に垂直な方向に駆動するのに対して、駆動素子５０７は、光学素子５０６を投影光学系１０２の光軸１０３に垂直な面に対して傾ける方向に駆動するからである。

また、補正機構１０８は、原版１０１を投影光学系１０２の光軸１０３に平行な方向に駆動する原版駆動部５０３を含む。原版駆動部５０３は、例えば、原版１０１を保持して駆動する原版ステージとして具現化される。原版駆動部５０３が原版１０１を駆動すると、原版１０１と投影光学系１０２との間の距離が変動するため、露光装置１００（投影光学系１０２）において、結像性能の変動が発生する。従って、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形に起因する結像性能の変動を打ち消すように、原版駆動部５０３によって原版１０１を光軸１０３に平行な方向に駆動することで、駆動結像変動の補正が可能となる。

また、補正機構１０８は、基板１０９を投影光学系１０２の光軸１０３に垂直な面内で駆動する基板駆動部５０４を含む。基板駆動部５０４は、例えば、基板１０９を保持して駆動する基板ステージとして具現化される。基板駆動部５０４が基板１０９を駆動すると、基板１０９と投影光学系１０２との間の位置関係が変動するため、露光装置１００（投影光学系１０２）において、結像位置の横ずれが発生する。従って、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形に起因する結像位置の横ずれを打ち消すように、基板駆動部５０４によって基板１０９を光軸１０３に垂直な面内で駆動することで、結像位置の横ずれの補正が可能となる。

また、補正機構１０８は、光源５０５と、光源５０５から射出されて原版１０１を照明する光の波長を変更する波長変更部５１５と、を含む。波長変更部５１５が原版１０１を照明する光の波長を変更すると、投影光学系１０２に入射する光の波長が変更されるため、露光装置１００（投影光学系１０２）において、結像性能の変動が発生する。従って、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形に起因する結像性能の変動を打ち消すように、波長変更部５１５によって原版１０１を照明する光の波長を変更することで、駆動結像変動の補正が可能となる。

また、図５（ｂ）を参照するに、補正機構１０８は、投影光学系１０２を構成する光学素子５０８と、光学素子５０８の一端を曲げる方向に駆動する駆動素子５０９と、を含む。駆動素子５０９が投影光学系１０２の光学素子１０４とは別の光学素子５０８を駆動すると、光学素子５０８が変形するため、露光装置１００（投影光学系１０２）において、結像性能の変動が発生する。従って、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形に起因する結像性能の変動を打ち消すように、駆動素子５０９によって光学素子５０８の一端を曲げる方向に駆動することで、駆動結像変動の補正が可能となる。

例えば、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、光学素子１０４の光学面の変形が３回回転対称の成分を含む場合、３回回転対称の波面収差が発生して結像性能が変動してしまう。この場合、光学素子５０８に対して駆動素子５０９を３回回転対称となるように配置し、光学素子５０８の３箇所の端を曲げる方向に駆動する。これにより、補正部１０７は、３回回転対称の波面収差を発生させることが可能となる。従って、補正部１０７は、駆動素子５０９によって光学素子５０８の３箇所の端を曲げる方向に駆動することで、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形に起因する３回回転対称の波面収差を補正することができる。

本実施形態においては、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形として、定常的な変形を対象として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、駆動部１０５が光学素子１０４を駆動した際に生じる光学素子１０４の変形は、非定常的な変形であってもよい。

露光装置１００における露光処理の高速化が進むにつれて、露光熱による結像性能の時間変動は著しくなるとともに、駆動部１０５においても光学素子１０４を高速に駆動することが求められている。駆動部１０５が光学素子１０４を高速に駆動すると、駆動部１０５が駆動する光学素子１０４の加速度に応じて、光学素子１０４の光学面が変形する。この場合、駆動部１０５による光学素子１０４の駆動に関する駆動情報を光学素子１０４の加速度とすることで、駆動部１０５が駆動する光学素子１０４の加速度による変形などの非定常的な変形に起因する結像性能の変動を補正することが可能となる。

具体的には、光学素子１０４の加速度を駆動情報とし、光学素子１０４の加速度に対する駆動結像変動を変動情報として、駆動情報と変動情報との関係を示す情報を予め取得して記憶部ＳＵに記憶させる。補正部１０７は、記憶部ＳＵに記憶されている情報と、駆動部１０５から得られる光学素子１０４の加速度とに基づいて駆動結像変動を求め、露光装置１００に設けられている補正機構１０８を介して、かかる駆動結像変動を補正する。これにより、駆動部１０５によって光学素子１０４を駆動させた際に、光学素子１０４の加速度による光学素子１０４（の光学面）に変形が生じたとしても、光学素子１０４の変形に起因する結像性能の変動を補正することができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、光学素子１０４は、露光光を透過するレンズやプレートなどの光学素子を想定し、駆動部１０５は、光学素子１０４を投影光学系１０２の光軸１０３に平行な方向に駆動する場合について説明した。第２実施形態では、図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）を参照して、投影光学系１０２が屈折力を有する反射ミラーを含む光学系で構成されている場合について説明する。

図６（ａ）に示すように、本実施形態において、投影光学系１０２は、結像部６０１及び６０４と、少なくとも１つの反射ミラー、具体的には、凹面ミラー６０２及び６０３と、を含む。投影光学系１０２において、原版１０１を通過した光は、結像部６０１によって結像し、結像部６０１によって結像した光は、凹面ミラー６０２及び凹面ミラー６０３を介して再び結像し、結像部６０４を介して基板１０９に結像する。

図６（ｂ）は、凹面ミラー６０２と駆動部１０５との配置関係の一例を示している。図６（ｃ）は、凹面ミラー６０３と駆動部１０５との配置関係の一例を示している。凹面ミラー６０２は、図６（ｂ）に示すように、原版１０１からの光を反射するための反射面６１２と、凹面ミラー６０３で反射して結像部６０４に入射する光（原版１０１からの光）を通過させるための貫通孔６０５と、を含む。凹面ミラー６０３は、図６（ｃ）に示すように、原版１０１からの光を反射するための反射面６１３と、結像部６０１から射出された光を通過させる（原版１０１からの光を凹面ミラー６０２に通す）ための貫通孔６０６と、を含む。

凹面ミラー６０２に対して配置された駆動部１０５は、凹面ミラー６０２を、投影光学系１０２の光軸１０３に平行な方向、光軸１０３に垂直な方向及び光軸１０３に垂直な面に対して傾ける方向のうちの少なくとも一方に駆動する。同様に、凹面ミラー６０３に対して配置された駆動部１０５は、凹面ミラー６０３を、投影光学系１０２の光軸１０３に平行な方向、光軸１０３に垂直な方向及び光軸１０３に垂直な面に対して傾ける方向のうちの少なくとも一方に駆動する。

凹面ミラー６０２は、貫通孔６０５を含むため、外力に対する剛性が弱く、駆動部１０５が凹面ミラー６０２を駆動する際に駆動部１０５から与えられる力によって、凹面ミラー６０２の反射面６１２に変形が生じる。同様に、凹面ミラー６０３は、貫通孔６０６を含むため、外力に対する剛性が弱く、駆動部１０５が凹面ミラー６０３を駆動する際に駆動部１０５から与えられる力によって、凹面ミラー６０３の反射面６１３に変形が生じる。駆動部１０５が凹面ミラー６０２や凹面ミラー６０３を駆動することによって、それらの反射面（光学面）に変形が生じると、投影光学系１０２の収差や結像位置の変動が引き起こされ、結像性能も変動してしまう。

そこで、本実施形態においても、露光装置１００は、投影光学系１０２の結像性能の変動、特に、駆動結像変動を補正するための補正部１０７を有する。また、本実施形態では、駆動結像変動に関する変動情報と、駆動部１０５による凹面ミラー６０２や凹面ミラー６０３の駆動に関する駆動情報との関係を示す情報を予め取得して記憶部ＳＵに記憶させる。補正部１０７は、記憶部ＳＵに記憶されている情報と、駆動部１０５から得られる凹面ミラー６０２や凹面ミラー６０３の駆動位置とに基づいて駆動結像変動を求め、露光装置１００に設けられている補正機構１０８を介して、かかる駆動結像変動を補正する。なお、補正機構１０８は、例えば、投影光学系１０２の凹面ミラー６０２や凹面ミラー６０３とは別の光学素子と、かかる別の光学素子を駆動する駆動素子（補正駆動部）と、を含む。このように、補正部１０７は、変動情報と駆動情報との関係を示す情報に基づいて、駆動部１０５による凹面ミラー６０２や凹面ミラー６０３の駆動に応じて駆動結像変動を補正する。これにより、駆動部１０５によって凹面ミラー６０２や凹面ミラー６０３を駆動させた際に、凹面ミラー６０２や凹面ミラー６０３（の反射面）に変形が生じたとしても、かかる変形に起因する結像性能の変動を補正することができる。

＜第３実施形態＞
本発明の実施形態における物品の製造方法は、例えば、半導体素子、フラットパネルディスプレイ、液晶表示素子、ＭＥＭＳなどの物品を製造するのに好適である。かかる製造方法は、上述した露光装置１００（露光方法）を用いて感光剤が塗布された基板を露光する工程と、露光された感光剤を現像する工程とを含む。また、現像された感光剤のパターンをマスクとして基板に対してエッチング工程やイオン注入工程などを行い、基板上に回路パターンが形成される。これらの露光、現像、エッチングなどの工程を繰り返して、基板上に複数の層からなる回路パターンを形成する。後工程で、回路パターンが形成された基板に対してダイシング（加工）を行い、チップのマウンティング、ボンディング、検査工程を行う。また、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、レジスト剥離など）を含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

本明細書の開示は、以下の露光装置、露光方法及び物品の製造方法を含む。

（項目１）
原版を介して基板を露光する露光装置であって、
前記原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系と、
前記投影光学系の少なくとも１つの光学素子に対して局所的に力を与えることによって前記光学素子を駆動する駆動部と、
前記投影光学系の結像性能の変動を補正する補正部と、
を有し、
前記補正部は、前記駆動部が前記光学素子を駆動した際に生じる前記光学素子の変形に起因する前記結像性能の変動に関する変動情報と、前記駆動部による前記光学素子の駆動に関する駆動情報との関係を示す情報に基づいて、前記駆動部による前記光学素子の駆動に応じて前記結像性能の変動を補正する、
ことを特徴とする露光装置。

（項目２）
前記駆動部は、前記光学素子に対して、前記力として、圧縮力及び引張力のうちの少なくとも一方を与えることによって前記光学素子を駆動する、ことを特徴とする項目１に記載の露光装置。

（項目３）
前記駆動部は、前記光学素子を前記投影光学系の光軸に垂直な方向に駆動する、ことを特徴とする項目１又は２に記載の露光装置。

（項目４）
前記変動情報と前記駆動情報との関係を示す前記情報を生成する生成部を更に有する、ことを特徴とする項目１乃至３のうちいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目５）
前記生成部は、前記駆動部が前記光学素子を駆動した際に生じる前記光学素子の変形を計測して得られた計測値を取得し、取得した前記計測値を基に光学的なシミュレーションを行って前記結像性能の変動を求めることによって、前記変動情報と前記駆動情報との関係を示す前記情報を生成する、ことを特徴とする項目４に記載の露光装置。

（項目６）
前記生成部は、前記駆動部が前記光学素子を駆動した際に生じる前記光学素子の変形を構造解析シミュレーションを行って求め、求めた前記光学素子の変形を基に光学的なシミュレーションを行って前記結像性能の変動を求めることによって、前記変動情報と前記駆動情報との関係を示す前記情報を生成する、ことを特徴とする項目４に記載の露光装置。

（項目７）
前記生成部は、前記駆動部により前記光学素子を駆動しながら前記光学素子の変形に起因する前記結像性能の変動を計測して得られた計測値を取得することによって、前記変動情報と前記駆動情報との関係を示す前記情報を生成する、ことを特徴とする項目４に記載の露光装置。

（項目８）
前記変動情報と前記駆動情報との関係を示す前記情報を記憶する記憶部を更に有する、ことを特徴とする項目１乃至７のうちいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目９）
前記変動情報は、前記投影光学系の収差の変動、結像位置の横ずれの変動、結像倍率の変動及びディストーションの変動のうちの少なくとも１つの情報を含む、ことを特徴とする項目１乃至８のうちいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目１０）
前記駆動情報は、前記駆動部が駆動する前記光学素子の駆動位置、前記光学素子を電圧によって駆動するために前記駆動部に与える電圧値又は電流値、前記光学素子を空圧によって駆動するために前記駆動部に与える圧力値、及び、前記駆動部が駆動する前記光学素子の加速度のうちの少なくとも１つの情報を含む、ことを特徴とする項目１乃至９のうちいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目１１）
前記補正部は、前記投影光学系の前記光学素子とは別の光学素子を、前記投影光学系の光軸に平行な方向及び前記投影光学系の光軸に垂直な面に対して傾ける方向のうちの少なくとも一方に駆動する補正駆動部を含む、ことを特徴とする項目１乃至１０のうちいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目１２）
前記補正駆動部が前記光学素子を駆動した際に生じる前記別の光学素子の変形は、前記駆動部が前記光学素子を駆動した際に生じる前記光学素子の変形よりも小さい、ことを特徴とする項目１１に記載の露光装置。

（項目１３）
前記補正部は、前記原版を、前記投影光学系の光軸に平行な方向に駆動する原版駆動部を含む、ことを特徴とする項目１乃至１２のうちいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目１４）
前記補正部は、前記基板を、前記投影光学系の光軸に垂直な面内で駆動する基板駆動部を含む、ことを特徴とする項目１乃至１３のうちいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目１５）
前記補正部は、前記原版を照明する光の波長を変更する波長変更部を含む、ことを特徴とする項目１乃至１４のうちいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目１６）
前記補正部は、前記投影光学系の結像性能の変動として、３回回転対称の波面収差の変動を補正する、ことを特徴とする項目１乃至１５のうちいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目１７）
前記光学素子の変形は、前記光学素子の光学面の変形を含む、ことを特徴とする項目１乃至１６のうちいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目１８）
原版を介して基板を露光する露光装置であって、
前記原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系と、
前記投影光学系の少なくとも１つの反射ミラーを駆動する駆動部と、
前記投影光学系の結像性能の変動を補正する補正部と、
を有し、
前記補正部は、前記駆動部が前記反射ミラーを駆動した際に生じる前記反射ミラーの変形に起因する前記結像性能の変動に関する変動情報と、前記駆動部による前記反射ミラーの駆動に関する駆動情報との関係を示す情報に基づいて、前記駆動部による前記反射ミラーの駆動に応じて前記結像性能の変動を補正する、
ことを特徴とする露光装置。

（項目１９）
前記反射ミラーは、前記原版からの光を反射するための反射面と、前記光を通過させるための貫通孔と、を含む凹面ミラーである、ことを特徴とする項目１８に記載の露光装置。

（項目２０）
前記駆動部は、前記反射ミラーを、前記投影光学系の光軸に平行な方向、前記投影光学系の光軸に垂直な方向及び前記投影光学系の光軸に垂直な面に対して傾ける方向のうちの少なくとも一方に駆動する、ことを特徴とする項目１８又は１９に記載の露光装置。

（項目２１）
前記補正部は、前記投影光学系の前記反射ミラーとは別の光学素子を駆動する補正駆動部を含む、ことを特徴とする項目１８乃至２０のうちいずれか１項目に記載の露光装置。

（項目２２）
原版のパターンを基板に投影する投影光学系を有する露光装置を用いて、前記基板を露光する露光方法であって、
前記投影光学系の少なくとも１つの光学素子に対して局所的に力を与えることによって前記光学素子を駆動する第１工程と、
前記投影光学系の結像性能の変動を補正する第２工程と、
を有し、
前記第２工程では、前記光学素子を駆動した際に生じる前記光学素子の変形に起因する前記結像性能の変動に関する変動情報と、前記光学素子の駆動に関する駆動情報との関係を示す情報に基づいて、前記第１工程における前記光学素子の駆動に応じて前記結像性能の変動を補正する、
ことを特徴とする露光方法。

（項目２３）
項目２２に記載の露光方法を用いて基板を露光する工程と、
露光した前記基板を現像する工程と、
現像された前記基板から物品を製造する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１００：露光装置 １０１：原版 １０２：投影光学系 １０４：光学素子 １０５：駆動部 １０６：制御部 １０７：補正部 １０８：補正機構

Claims (18)

1. 基板を露光する露光装置であって、
   原版のパターンを前記基板に投影する投影光学系と、
   前記投影光学系に含まれる第１光学素子に対して局所的に力を加えて、前記投影光学系の光軸に対して垂直な第１方向に前記第１光学素子を移動させる第１駆動部と、
   前記投影光学系の結像性能の変動を補正する補正部と、
   を有し、
   前記補正部は、
   前記第１光学素子とは異なる第２光学素子と、
   前記第２光学素子を駆動する第２駆動部と、を含み、
   前記第１駆動部による前記第１光学素子の移動と、前記力が加えられることで生じる前記第１光学素子の変形に起因する前記結像性能の変動との関係を示す情報に基づいて、前記第２駆動部は、前記投影光学系の光軸に平行な方向へ前記第２光学素子を移動させる駆動と、前記投影光学系の光軸に垂直な面に対して前記第２光学素子を傾ける駆動とのうち少なくとも一方を行い、
   前記第２駆動部の駆動による前記第２光学素子の変形は、前記第１駆動部の駆動による前記第１光学素子の変形よりも小さい、
   ことを特徴とする露光装置。
2. 前記第１駆動部は、前記第１光学素子に圧縮力と引張力とのうち少なくとも一方を与えて前記第１光学素子を移動させる、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記情報を生成する生成部を更に有する、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
4. 前記生成部は、前記第１光学素子の駆動による前記第１光学素子の変形を計測して得られた計測値を取得し、取得した前記計測値を基に光学的なシミュレーションを行って前記結像性能の変動を求めることによって、前記情報を生成する、ことを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
5. 前記生成部は、前記第１光学素子の駆動による前記第１光学素子の変形について構造解析シミュレーションを行って求め、求めた前記第１光学素子の変形を基に光学的なシミュレーションを行って前記結像性能の変動を求めることによって、前記情報を生成する、ことを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
6. 前記生成部は、前記第１駆動部により前記第１光学素子を駆動しながら前記第１光学素子の変形に起因する前記結像性能の変動を計測して得られた計測値を取得することによって、前記情報を生成する、ことを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
7. 前記情報を記憶する記憶部を更に有する、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
8. 前記第１光学素子の変形に起因する前記結像性能の変動に関する情報は、前記投影光学系の収差の変動、結像位置の横ずれの変動、結像倍率の変動及びディストーションの変動のうちの少なくとも１つの情報を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
9. 前記第１駆動部による前記第１光学素子の駆動に関する情報は、前記第１駆動部が駆動する前記第１光学素子の駆動位置、前記第１光学素子を電圧によって駆動するために前記第１駆動部に与える電圧値又は電流値、前記第１光学素子を空圧によって駆動するために前記第１駆動部に与える圧力値、及び、前記第１駆動部が駆動する前記第１光学素子の加速度のうちの少なくとも１つの情報を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
10. 前記補正部は、前記原版を、前記投影光学系の光軸に平行な方向に駆動する原版駆動部を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
11. 前記補正部は、前記基板を、前記投影光学系の光軸に垂直な面内で駆動する基板駆動部を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
12. 前記補正部は、前記原版を照明する光の波長を変更する波長変更部を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
13. 前記補正部は、３回回転対称の波面収差を補正する、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
14. 前記第１光学素子の変形は、前記第１光学素子の光学面の変形を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
15. 前記第１光学素子は、ミラーである、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
16. 前記ミラーは、前記原版からの光を反射するための反射面と、前記光を通過させるための貫通孔と、を含む凹面ミラーである、ことを特徴とする請求項１５に記載の露光装置。
17. 原版のパターンを基板に投影する投影光学系を有する露光装置を用いて、前記基板を露光する露光方法であって、
    前記投影光学系に含まれる第１光学素子に対して局所的に力を加えて前記投影光学系の光軸に対して垂直な第１方向に前記第１光学素子を移動させる第１工程と、
    前記投影光学系の結像性能の変動を補正する第２工程と、
    を有し、
    前記第２工程において、前記第１光学素子の移動と、前記力が加えられることで生じる前記第１光学素子の変形に起因する前記結像性能の変動との関係を示す情報に基づいて、前記第１光学素子とは異なる第２光学素子を駆動する駆動部は、前記投影光学系の光軸に平行な方向へ前記第２光学素子を移動させる駆動と、前記投影光学系の光軸に垂直な面に対して前記第２光学素子を傾ける駆動とのうちの少なくとも一方を行い、
    前記駆動部の駆動による前記第２光学素子の変形は、前記力による前記第１光学素子の変形よりも小さい、
    ことを特徴とする露光方法。
18. 請求項１７に記載の露光方法を用いて基板を露光する工程と、
    露光した前記基板を現像する工程と、
    現像された前記基板から物品を製造する工程と、
    を有することを特徴とする物品の製造方法。