以下、本発明によるマイクロアクチュエ� ��タ、光学デバイス、表示装置、露光装置、� ��びデバイス製造方法について、図面を参照� ��て説明する。

 [第1の実施の形態]

 図1は、本発明の第1の実施の形態による� �イクロアクチュエータ及びそれを含む光学� �バイスの単位素子を模式的に示す概略斜視� �である。図2は、図1に示す単位素子を模式的 に示す概略平面図である。図1及び図2におい� ��、平坦化膜20は省略して示している。図3は� ��図1に示す単位素子の板状部材2を模式的に� �す概略平面図である。図3には、後述する接� ��部11も併せて示している。図4は、図2中のA-A ’線に沿った概略断面図である。図5は、図2� ��のB-B’線に沿った概略断面図である。なお� ��図1乃至図5は、駆動力が発生していない状� �を示している。

 説明の便宜上、図1乃至図5に示すように� �互いに直交するX軸、Y軸、Z軸を定義する(後� ��する図についても同様である。)。基板1の� �がXY平面と平行となっている。Z軸方向の+側� ��上側、Z軸方向の-側を下側という場合があ� �。なお、以下に説明する材料等は例示であ� �、これに限定されるものではない。

 本実施の形態による光学デバイスは、図4 に示すように、基体を構成するシリコン基板 1と、シリコン基板1に脚部3を介して支持され た板状部材2と、被駆動体である光学素子と� �てのミラー4と、下部固定電極(第2の電極部)5 と、板状部材2の上側に配置された梁部材14と を有している。基体は、シリコン基板1のみ� �らず、シリコン基板1上に形成された絶縁膜6 、下部固定電極5及び平坦化膜20も含んでおり 、下部固定電極5は基体に設けられている。� �お、本発明によるマイクロアクチュエータ� �駆動する被駆動体は、ミラー4に限定される� ��のではなく、例えば、回折光学素子、光学� ��ィルタやフォトニック結晶などの他の光学� ��子でもよいし、光学素子以外の任意の部材� ��あってもよい。

 本実施の形態では、板状部材2は、Z軸方� �から見た平面視で四角形状をなしている。� �動力としての後述する静電力が付与されて� �ない場合は、板状部材2の主平面は、図1乃至 図5に示すように、XY平面と平行になっている 。

 板状部材2は、板状部材2の周辺部におい� �互いに対向する2箇所である+X側の一辺付近� �び-X側の一辺付近で、一対の脚部3を介して� �基板1に対して固定されている。したがって� ��本実施の形態では、板状部材2は両持ち梁と なっている。板状部材2における+X側の脚部3� �-X側の脚部3との間の領域が、撓み変形可能� �領域となっている。一対の脚部3は、基板1上 の酸化シリコン膜等の絶縁膜6上に形成され� �アルミニウム膜からなる配線パターン7(図4� �照。図1及び図2では省略。)及び酸化シリコ� �膜等の平坦化膜20(図4及び図5参照。図1及び� �2では省略。)に設けられている

 板状部材2は、薄膜で構成され、下側の絶 縁膜としての窒化シリコン膜8、中間のアル� �ニウム膜9及び上側の窒化シリコン膜10を積� �した3層膜で構成されている。

 本実施の形態では、脚部3は、板状部材2� �構成する窒化シリコン膜8,10及びアルミニウ� ��膜9が基板1の配線パターン7に向かって屈曲� ��て延びることによって構成されている。ア� ��ミニウム膜9は、脚部3において窒化シリコ� �膜8及び平坦化膜20にそれぞれ形成された開� �を介して配線パターン7に接続されている。

 本実施の形態では、ミラー4は、薄膜で構 成され、アルミニウム膜12で構成されている� ��ミラー4は、Z軸方向から見た平面視で四角� �状をなしている。駆動力としての後述する� �電力が付与されていない場合は、ミラー4の� ��平面は、図1乃至図5に示すように、XY平面と 平行になっており、板状部材2の主平面と平� �になっている。なお、図面には示していな� �が、ミラー4の剛性を高めるため、必要に応� ��て、その周囲には段差(立ち上がり部又は立 ち下がり部)を形成して補強することが好ま� �い。

 ミラー4は、接続部11を介して、板状部材2 の撓み変形可能な領域のうちの、板状部材2� �中心(重心)から-X方向へ偏心した部位で機械� ��に接続されている。すなわち、ミラー4と板 状部材2は、接続部11を介して、部分的に(局� �的に)接合されている。接続部11は、ミラー4� ��らそのまま延びたアルミニウム膜12と、そ� �下側のアルミニウム膜13とから構成されてい る。

 本実施の形態では、下部固定電極5は、板 状部材2のX軸方向の中央付近において板状部� ��2のY軸方向の全体に渡って板状部材2と重な� ��ように、アルミニウム膜によって形成され� ��いる。板状部材2を構成するアルミニウム膜 9の、下部固定電極5と対向する領域が、下部� ��定電極5との間の電圧により固定電極5との� �に静電力を生じ得る可動電極(第1の電極部)� �なっている。本実施の形態では、この可動� �極は、後述する上部固定電極(第3の電極部)� �の間の電圧により上部固定電極との間に静� �力を生じ得るようになっている。アルミニ� �ム膜9の残りの領域は、可動電極を配線パタ� ��ン7へ接続するための配線パターンとなって いる。

 梁部材14は、薄膜で構成され、アルミニ� �ム膜15で構成されている。梁部材14は、板状� ��材2のX軸方向の中央付近において板状部材2� ��Y軸方向の全体に渡って板状部材2と重なり� �かつ、板状部材2の上側に配置されて、下部� ��定電極5と共に板状部材2を挟むように、設� �られている。梁部材14を構成するアルミニウ ム膜15の、板状部材2の前記可動電極と対向す る領域が、前記可動電極との間の電圧により 前記可動電極との間に静電力を生じ得る上部 固定電極(第3の電極部)となっている。

 梁部材14は、+Y側端部付近及び-Y側端部付� ��で、基板1から立ち上がる一対の脚部16を介� ��て、基板1に対して固定されている。これに より、梁部材14は、基体に対して固定された� ��材となっている。脚部16は、基板1上の絶縁� ��6上に形成されたアルミニウム膜からなる配 線パターン18(図5参照。図1及び図2では省略。 )上に設けられてり、梁部材14から基板1に向� �って屈曲して延びたアルミニウム膜15と、そ の下側及び側部を覆うアルミニウム膜17とか� ��構成されている。アルミニウム膜17は、脚� �16において平坦化膜20に形成された開口を介� ��て配線パターン18に接続されている。

 本実施の形態では、前述したように、ミ� ��ー4の板状部材2に対する固定部位が-X方向へ 偏心しているとともに、下部固定電極5、前� �可動電極及び前記上部固定電極が板状部材2� ��X軸方向の中央に配置されている。本実施の 形態では、これにより、下部固定電極5、前� �可動電極及び前記上部固定電極が、信号(本� ��施の形態では、下部固定電極5と可動電極と の間の電圧及び可動電極と上部固定電極との 間の電圧)に応じて、板状部材2の前記撓み変� ��可能な領域が撓み変形して、ミラー4の板状 部材2に対する固定部位の傾きが第1の傾きと� ��2の傾きとの間で変化するように、所定の部 分(本実施の形態では、板状部材2の一部)に駆 動力(本実施の形態では、静電力)を付与し得� ��駆動力付与装置(駆動力付与手段)を、構成� �ている。もっとも、本発明では、駆動力付� �装置は、静電力以外の任意の駆動力を付与� �得るように構成してもよい。例えば、駆動� �付与装置として、磁界内に配置されて通電� �よりローレンツ力を生ずる電流路を板状部� �2に設けたり、圧電素子を設けて圧電素子に� ��る駆動力を利用したりしてもよい。後者の� ��合、例えば、板状部材2にPZT膜を複数の電極 を介在させて積層させ、電極間に電圧を印加 させてPZT膜を撓ませることができる。

 ここで、本実施の形態による光学デバイ� ��の動作(特に、単位素子の動作)について、� �6を参照して説明する。図6は、本実施の形態 による光学デバイスの各動作状態を模式的に 示す図であり、図4を大幅に簡略化した断面� �に相当している。

 図6(a)は、下部固定電極5及び前記可動電� �(板状部材2のアルミニウム膜9の、下部固定� �極5及び上部固定電極と対向する領域)に電位 -Vを印加するとともに、前記上部固定電極(梁 部材14のアルミニウム膜15の、板状部材2のア� ��ミニウム膜9と対向する領域)に電位+Vを印加 することで、下部固定電極5と前記可動電極� �の間の電圧をゼロにしてその間に静電力を� �生させずに、前記可動電極と前記上部固定� �極との間に比較的高い電圧(2×V)を印加して� �の間に比較的大きい静電力を発生させた状� �を示している。この状態では、板状部材2は� ��部材14に当接するまで変形して、その当接� �たところで静止している。すなわち、板状� �材2の上面は梁部材14により拘束されている� �その結果、ミラー4が、ミラー4の接続部11と� ��反対側の先端が基板1に近づく方向に変位(� �動)し、基板1に対して所定の角度(第1の角度) で傾いている。

 図6(b)は、前記可動電極及び前記上部固定 電極に電位+Vを印加するとともに、下部固定� ��極5に電位-Vを印加することで、前記可動電� ��と前記上部固定電極との間の電圧をゼロに� ��てその間に静電力を発生させずに、前記可� ��電極と下部固定電極5との間に比較的高い電 圧(2×V)を印加してその間に比較的大きい静電 力を発生させた状態を示している。この状態 では、板状部材2は基板1側に当接するまで変� ��して、その当接したところで静止している� ��すなわち、板状部材2の下面は基板1により� �束されている。その結果、ミラー4の接続部1 1とは反対側の先端が基板1から離れる方向に( 図6(a)の場合とは逆側に)変位(揺動)し、基所� �の角度(第2の角度)で基板1に対して傾いてい� ��。

 なお、本実施の形態では、電極間に直流� ��圧を印加する直流駆動を採用してもよいし� ��両電極に交流パルスを印加する交流駆動を� ��用してもよい。チャージアップ等の影響を� ��けるためには、交流駆動を採用することが� ��ましい。

 ここで、本実施の形態による光学デバイ� ��と比較される比較例による光学デバイスに� ��いて、図12を参照して説明する。図12は、例 えば、特開2007-312553に開示された構造であり� ��この比較例による光学デバイスの各動作状� ��を模式的に示す図であり、図6に対応してい る。この比較例が本実施の形態と構造上異な る所は、梁部材14(ひいては、上部固定電極)� �取り除かれている点のみである。

 図12(a)は、下部固定電極5及び前記可動電� ��に電位-Vを印加することで、下部固定電極5� ��前記可動電極との間の電圧をゼロにしてそ� ��間に静電力を発生させない状態を示してい� ��。この状態では、板状部材2は変形しておら ず、平坦形状になっている。このため、ミラ ー4は、基板1に対して平行を維持している。

 図12(b)は、前記可動電極に電位+Vを印加す るとともに、下部固定電極5に電位-Vを印加す ることで、前記可動電極と下部固定電極5と� �間に比較的高い電圧(2×V)を印加して、その� �に比較的大きい静電力を発生させた状態を� �している。この状態では、板状部材2は基板1 側に当接するまで変形して、その当接したと ころで静止している。その結果、ミラー4が� �基板1に対して傾いている。図12(b)に示す状� �は、図6(b)に示す状態と同じである。

 この比較例では、駆動に際して、図12(b)� �示す状態から図12(a)に示す状態に切り換える と、板状部材2の変形可能な領域が上下に撓� �変形して振動し、次第に撓み量が減衰する� �即ち、板状部材2が他の部材に当接せずに自� ��に振動するので、図12(a)に示す状態に戻る� �での静定時間が長くなる。

 これに対し、本実施の形態では、図6(b)に 示す状態から図6(a)に示す状態に切り換える� �、板状部材2が梁部材14に瞬時に当接して押� �え付けられるので(拘束されるので)、図6(a)� �示す状態に戻るまでの静定時間が短縮され� �。したがって、本実施の形態によれば、前� �比較例に比べて、駆動をより高速化するこ� �ができる。

 以上、本実施の形態による光学デバイス� ��単位素子について説明したが、前述した単� ��素子の構造のうちミラー4以外の構成要素に よって、ミラー4を駆動するマイクロアクチ� �エータが構成されている。

 本実施の形態による光学デバイスでは、� ��7に示すように、前述した図1乃至図5に示す� ��位素子が基板1上に2次元状に配置されてい� �。これにより、本実施の形態による光学デ� �イスは、空間光変調器を構成している。な� �、図7では、簡単のため、4×4個の単位素子を アレイ化したものとしたが、その数は幾つで も構わない。図7において、1つのミラー4は、 1つの単位素子に対応しているが、簡単のた� �、各単位素子のミラー4以外の構成要素の図� ��は省略している。なお、単位素子の並べ方� ��、図7に示す例に限定されるものではなく、 例えば、列毎または行毎に半ピッチづつずら すなどの並べ方を採用してもよい。また、単 位素子を1次元状に並べてもよい。なお、図7� ��は、2行目2列目のミラー4が図6(b)に示す状態 になっているとともに、他のミラー4は図6(a)� ��示す状態になっている。ただし、図7では、 図面表記の便宜上、他のミラー4はあたかも� �板1と平行となっているかのように記載して� ��る。

 なお、本実施の形態による光学デバイス� ��は、図面には示していないが、各単位素子� ��ミラー4の状態が制御信号に応じた状態とな るように、各単位素子の電極間の電圧状態を 決定する駆動回路が採用される。このような 駆動回路としては、例えばDMD等と同様の駆動 回路を採用することができる。あるいは、例 えば、特開2004-184564号公報に開示されている� ��うな駆動方式を採用してもよい。

 ここで、本実施の形態による光学デバイ� ��の製造方法の一例について、特に前記単位� ��子に着目して、図8乃至図11を参照して説明� ��る。図8乃至図11は、各製造工程を示す断面� ��であり、図11(b)を除いて図4に対応している� ��図11(b)は図5に対応している。図11(a)及び図11 (b)は同じ工程を示している。以下に説明する 他の工程に関しても、必要に応じて図11(b)も� ��照されたい。

 まず、シリコン基板上1に、酸化シリコン 膜6を成膜する。次いで、アルミニウム膜を� �膜し、フォトリソエッチング法により、そ� �アルミニウム膜を、下部固定電極5及び配線� ��ターン7,18の形状にパターニングする(図8(a)) 。

 次に、平坦化膜となるべき酸化シリコン� ��20を成膜する(図8(b))。引き続いて、酸化シ� �コン膜20をCMPにより平坦化して平坦化膜とし 、この平坦化膜20において、脚部3,16を形成す べき位置にコンタクトホール20aを、フォトリ ソグラフィにより形成する(図8(c))。

 引き続いて、スピン塗布によりフォトレ� ��スト等の犠牲層21を形成し、犠牲層21におい て脚部3,16を形成すべき位置に開口21aをフォ� �リソグラフィにより形成する(図9(a))。

 その後、窒化シリコン膜8を成膜し、フォ トリソエッチング法により、この膜8を板状� �材2の形状にパターニングする。このとき、� ��部3においてアルミニウム膜9が配線パター� �7と電気的に接続されるように、窒化シリコ� ��膜8には脚部3において開口を形成しておく� �次いで、アルミニウム膜を成膜し、フォト� �ソエッチング法により、このアルミニウム� �を、板状部材2のアルミニウム膜9の形状及び 脚部16のアルミニウム膜17の形状にパターニ� �グする。引き続いて、窒化シリコン膜10を成 膜し、フォトリソエッチング法により、この 膜10を板状部材2の形状にパターニングする(� �9(b))。

 次に、フォトレジスト等の犠牲層22を形� �し、犠牲層22において接続部11,16を形成すべ� ��位置に開口22aをフォトリソグラフィにより� ��成する(図9(c))。

 次いで、アルミニウム膜を成膜し、フォ� ��リソエッチング法により、このアルミニウ� ��膜を、梁部材14のアルミニウム膜15の形状及 び接続部11のアルミニウム膜13の形状にパタ� �ニングする(図10(a))。

 引き続いて、フォトレジスト等の犠牲層2 3を形成し、犠牲層23において脚部16を形成す� ��き位置に開口23aをフォトリソグラフィによ� ��形成する(図10(b))。

 その後、アルミニウム膜を成膜し、フォ� ��リソエッチング法により、このアルミニウ� ��膜12をミラー4の形状にパターニングする(図 11(a)(b))。最後に、プラズマアッシング等によ り、犠牲層21~23を除去する。これにより、本� ��施の形態による光学デバイスが完成する。

 本実施の形態によれば、板状部材2が両持 ち梁となっているので、前述した特許文献2� �開示されたデバイスと同様に、トーション� �ンジを用いる場合に比べて破損が生じ難く� �り長寿命化を図ることができるとともに、� �有振動数を高くすることができ、応答速度� �速くすることができる。

 そして、本実施の形態によれば、前述し� ��特許文献2に開示されたデバイスと異なり、 ミラー4は、板状部材2と全体的に一体化され� ��のではなく、接続部11を介して、板状部材2� ��撓み変形可能な領域のうちの一部の部位に� ��局所的に機械的に接続されている。したが� ��て、前述した図6に示すように、ミラー4自� �を変形させずに、ミラー4の向きのみを変更� ��ることができる。

 さらに、本実施の形態によれば、前述し� ��ように、図6(b)に示す状態から図6(a)に示す� �態に切り換える際に、図6(a)に示すように、� ��状部材2が梁部材14に当接して押さえ付けら� ��るので、静定時間が短縮されて駆動をより� ��速化することができる。

 なお、本発明では、必ずしも前述した単� ��素子を基板1上に複数配置する必要はなく、 前述した単位素子を基板1上に1つだけ配置し� ��もよい。

 [第2の実施の形態]

 図13は、本発明の第2の実施の形態による� ��影表示装置(投射型表示装置)を示す概略構� �図である。

 本発明による投影表示装置は、光源31と� �照明光学系32と、空間光変調器33と、吸光板3 4と、投影光学系35と、スクリーン36と、制御� ��37とを備えている。本実施の形態では、空� �光変調器33として、前述した第1の実施の形� �による光学デバイスが用いられている。

 光源31から発せられた照明光は、照明光� �系32を通過した後、空間光変調器33に照射さ� ��る。空間光変調器33の各単位素子はそれぞ� �そのミラー4が第1の角度(図6(a)に示す状態)あ るいは第2の角度(図6(b)に示す状態)を有して� �るとする。第1の角度では、入射光は第1の方 向へ反射され、吸光板34に到達し、その光は� ��滅する。第2の角度では、入射光は第2の方� �へ反射され、投影光学系35を通過した後、ス クリーン36上に投影される。制御部37は、画� �信号に従って空間光変調器33に制御信号を送 って空間光変調器33を制御し、各単位素子の� ��ラー4の角度を画像信号に応じて変更させる 。この制御により、入力された画像信号が示 す静止画像や動画像がスクリーン36上に形成� ��きる。

 本実施の形態は、いわゆる白黒の表示装� ��の例であったが、カラー化も従来技術を流� ��することにより達成可能である。図示して� ��ないが、例えば、照明光学系32の中に、あ� �いは照明光学系32と空間光変調器33との間に� ��カラーホイールを設置する、あるいは、光� ��31を赤・青・緑の三色が時間分割制御でき� �ようなものであるとし、空間光変調器33と同 期させることによりカラー化が達成可能であ る。

 なお、本発明による光学デバイスを用い� ��投影表示装置は、本実施の形態のようなタ� ��プの表示装置に限定されるものではなく、� ��々のタイプの投影表示装置に用いることが� ��きる。投影画像表示装置の構成例としては� ��空間光変調器として、液晶パネルやDMDなど� ��用いたものが種々提案されている。DMDを用� ��た投影画像表示装置で使われる光学系につ� ��ては、本発明の光学デバイスによる空間光� ��調器がDMDと同様のミラー角度を変更するミ� ��ーデバイスであるため、基本的に全く同等� ��ものが使用できる。液晶パネルを用いた投� ��画像表示装置は、原理的に偏光した光線を� ��い、また、反射型だけでなく、透過型のも� ��もある。このため、本発明による光学デバ� ��スによる空間光変調器にこれらの光学系を� ��応させる場合は、それらの点に関して変更� ��伴えばよい。

 なお、空間光変調器を用いた応用用途と� ��ては、投影画像表示装置などの映像用途や� ��後述する露光装置のみならず、前述した光� ��的情報処理装置や静電写真印刷装置、さら� ��、光通信に使われる光スイッチやSwitched Bla zed Grating Device、印刷分野で使われるプレー� ��セッターなど様々な用途があるが、本発明� ��これらに適応できる。

 [第3の実施の形態]

 図14は、本発明の第3の実施の形態による� ��光装置100を示す概略構成図である。

 本実施の形態による露光装置100は、照明� ��41、パターン生成装置42、投影光学系PL、ス� ��ージ装置43、反射ミラー44及び制御系等を含 んでいる。この露光装置100は、パターン生成 装置42で生成されたパターンの像(パターン像 )をステージ装置43の一部を構成するステージ STに載置されたウエハW上に投影光学系PLを用� ��て形成するものである。前記制御系は、マ� ��クロコンピュータを含み、装置全体を統括� ��に制御する主制御装置45を中心として構成� �れている。

 照明系41は、光源ユニット及び光源制御� �を含む光源系、並びにコリメートレンズ、� �プティカルインテグレータ(フライアイレン� ��、ロッド型インテグレータあるいは回折素� ��など)、集光レンズ、視野絞り、リレーレン ズ等を含む照明光学系等(いずれも不図示)を� ��んでいる。この照明系41からは、照明光ILが 射出される。

 光源ユニットとしては、例えば国際公開� ��1999/46835号パンフレット(対応米国特許第7,023 ,610号明細書)に開示されているように、DFB半� ��体レーザ又はファイバレーザなどの固体レ� ��ザ光源、ファイバーアンプなどを有する光� ��幅部、及び波長変換部などを含み、波長193n mのパルス光を出力する高調波発生装置が用� �られている。なお、光源ユニットは、例え� �波長440nmの連続光又はパルス光を発生するレ ーザダイオードなどでも良い。

 反射ミラー44は、照明系41から射出される 照明光ILをパターン生成装置42の後述する可� �成形マスクVMに向けて反射する。なお、この 反射ミラー44は、実際には、照明系41内部の� �明光学系の一部を構成するものであるが、� �こでは、説明の便宜上から照明系41の外部に 取り出して示されている。

 パターン生成装置42は、可変成形マスクVM 及びミラー駆動系51等を含んでいる。可変成� ��マスクVMは、前記投影光学系PLの-Z側で、か� ��反射ミラー44で反射された照明光ILの光路上 に配置されている。本実施の形態では、可変 成形マスクVMとして、前述した第1の実施の形 態による光学デバイスが用いられている。本 実施の形態では、図6(a)に示す状態の場合に� �当該単位素子のミラー4に照明光ILが照射さ� �ると、照明光ILはミラー4で反射して、投影� �学系PLに入射するとともに、図6(b)に示す状� �の場合に、当該単位素子のミラー4に照明光I Lが照射されると、当該単位素子のミラー4で� ��射された照明光は、投影光学系PLには入射� �ないようになっている。ミラー駆動系51は、 主制御装置45の指示の下で可変成形マスクVM� �駆動するものであり、前述した第1の実施の� ��態で説明した外部制御回路に相当する回路� ��含んでいる。

 ミラー駆動系51は、不図示のインターフ� �ースを介して不図示の上位装置からパター� �像の形成に必要なデータのうちパターンの� �計データ(例えば、CADデータ)を取得する。そ して、ミラー駆動系51は、取得した設計デー� ��に基づいて、ウエハW上における露光対象の 区画領域部分に可変成形マスクVMからの光が� ��影光学系PLを介して照射され、ウエハW上に� ��ける露光対象の区画領域部分以外の部分に� ��変成形マスクVMからの光が照射されないよ� �に、各単位素子を駆動する信号を生成し、� �変成形マスクVMに供給する。これにより、パ ターン生成装置42で、設計データに応じたパ� ��ーンが生成される。なお、パターン生成装� ��42で生成されるパターンは、ウエハWの走査� ��向(ここでは、X軸方向)への移動に伴って変� ��する。

 投影光学系PLは、鏡筒の内部に所定の位� �関係で配置された複数の光学素子を有する� �投影光学系PLは、パターン生成装置42で生成� ��れたパターンを、被露光面上に配置された� ��エハW上に投影倍率βで縮小投影する。

 ステージ装置43は、露光対象のウエハWを� ��影光学系PLに対してアライメントした状態� �XY面内で移動させるためのものであり、ステ ージSTと、該ステージSTの駆動を制御するス� �ージ駆動系52とを備えている。

 ステージSTは、ステージ駆動系52により駆 動されてXY面内及びZ軸方向に3次元的に移動� �、あるいは投影光学系PLの像面に対して適宜 傾斜することによって投影光学系PLを介した� ��ターン像に対してウエハWをアライメント可 能である。さらに、ステージSTは、ステージ� ��動系52により駆動されて走査方向に所望の� �度で移動させることができる。

 主制御装置45は、照明系41、パターン生成 装置42、ステージ装置43等を適当なタイミン� �で動作させて、ウエハW上の適所にパターン� ��成装置42で生成されたパターンの像を投影� �学系PLを介して投影する。このとき、主制御 装置45は、ステージ装置43によるウエハWの移� ��に同期して、ミラー駆動系51に可変成形マ� �クVMを制御させる。

 本発明の一実施の形態によるデバイス製� ��方法では、半導体デバイスは、デバイスの� ��能・性能設計を行う工程、シリコン材料か� ��ウエハを形成する工程、上記の実施の形態� ��露光装置100により可変成形マスクVMを介し� �ウエハWを露光し、現像する工程を含むリソ� ��ラフィ工程、エッチング等の回路パターン� ��形成する工程、デバイス組み立て工程(ダイ シング工程、ボンディング工程、パッケージ 工程を含む加工工程)、及び検査工程等を経� �製造される。なお、本発明は、半導体デバ� �ス製造用の露光装置のみならず、他の種々� �デバイスを製造するための露光装置にも適� �することができる。

 上記実施形態では光学素子としてミラー� ��採用しているが、これに限らず、レンズな� ��の他の光学素子を用いることも可能である� ��また、上記実施形態では、一対の可変成形� ��スクVM及び投影光学系PLを設けたが、可変成 形マスクVMと投影光学系PLとを複数対設けて� �良いし、あるいは可変成形マスクVMと投影光 学系PLの数を互いに異ならせて設けても良い� ��さらに、上記の実施形態では、第1の実施形 態にかかる光学デバイスを可変成形マスクVM� ��して用いたが、該光学デバイスは、被照射� ��を照明する照明装置において変形照明(modifi ed illumination)を行う際の瞳強度分布を生成す� ��ための空間光変調器として用いることもで� ��る。このような照明装置は、例えば、特開2 002-353105号公報や米国特許第6,737,662号公報に� �示されている。

 [第4の実施の形態]

 図15は、本発明の第4の実施の形態による� ��学デバイスの単位素子の板状部材2を模式的 に示す概略平面図であり、図3に対応してい� �。図15において、図3中の要素と同一又は対� �する要素には同一符号を付し、その重複す� �説明は省略する。

 本実施の形態による光学デバイスが前記� ��1の実施の形態による光学デバイスと異なる 所は、前記第1の実施の形態では、板状部材2� ��その2辺付近のみで脚部3を介して基板1に対� ��て固定されていたのに対し、本実施の形態� ��は、板状部材2がその4辺付近で脚部3を介し� ��基板1に対して固定されている点のみである 。すなわち、板状部材2は、その外周部(Y方向 に延在する辺のみならず、X方向に延在する� �)が基板1に支持される。こうすることにより 、板状部材2の撓む領域がその中央領域に限� �されることになり、板状部材2の共振周波数� ��高くなるので、より高い駆動速度を得られ� ��。本実施の形態によっても、前記第1の実施 の形態と同様の利点が得られる。

 [第5の実施の形態]

 図16は、本発明の第5の実施の形態による� ��学デバイスの単位素子を模式的に示す概略� ��視図であり、図1に対応している。図17は、� ��16に示す単位素子を模式的に示す概略平面� �であり、図2に対応している。図18は、図17中 のC-C’線に沿った概略断面図である。図19は� ��図17中のD-D’線に沿った概略断面図である� �図20は、図17中のE-E’線に沿った概略断面図� ��ある。図16乃至図20は、使用前の状態(駆動� �が発生していないとともに梁部材14が使用中 の位置に位置決めされる前の状態)を示して� �る。図21も図17中のC-C’線に沿った概略断面� ��、図22も図2中のD-D’線に沿った概略断面図� ��図23も図2中のE-E’線に沿った概略断面図で� ��るが、これらの図は、所定の使用中の状態( 上向きの駆動力が発生しているとともに梁部 材14が使用中の位置に位置決めされた状態で� ��り、後述する図24(a)に示す状態と同じ状態� �)を示している。図16乃至図23において、図1� �至図5中の要素と同一又は対応する要素には� ��一符号を付し、その重複する説明は省略す� ��。

 本実施の形態による光学デバイスは、梁� ��材14が脚部16を介して基板1に対して固定さ� �て梁部材14の位置が不変である前記第1の実� �の形態に対し、梁部材14のZ軸方向の位置を� �図18乃至図20に示す位置から図21乃至図23に示 す位置に変更して、梁部材14を図21乃至図23に 示す位置に位置決めする位置決め機構が設け られている点で前記第1の実施の形態による� �学デバイスと基本的に異なる。本実施の形� �では、この位置決め機構によって、梁部材14 は、基板1に対する所定位置(図21乃至図23に示 す位置)に他の位置(図18乃至図20に示す位置)� �ら位置が変更される。それゆえ、梁部材14は 位置変更部材または位置決めされる被位置決 め部材となる。

 本実施の形態では、この位置決め機構は� ��梁部材14の+Y側端部付近及び-Y側端部付近を� ��れぞれ支持する2つの撓み可能な支持梁部材 62を有している。各支持梁部材62は、X軸方向� ��延びるように薄膜で帯板状に構成され、下� ��の絶縁膜としての窒化シリコン膜68、中間� �アルミニウム膜69及び上側の窒化シリコン膜 70を積層した3層膜で構成されている。

 各支持梁部材62は、+X側端部付近及び-X側� ��部付近で、基板1上の酸化シリコン膜等の絶 縁膜6上に形成されたアルミニウム膜からな� �配線パターン71(図20及び図23参照。図16及び� �17では省略。)及び平坦化膜20を介して基板1� �ら立ち上がる一対の脚部63を介して、基板1� �対して固定されている。したがって、本実� �の形態では、支持梁部材62は両持ち梁となっ ている。

 脚部63は、支持梁部材62を構成する窒化シ リコン膜68,70及びアルミニウム膜69が基板に1� ��かって屈曲して延びることによって形成さ� ��ている。アルミニウム膜69は、脚部63におい て窒化シリコン膜68及び平坦化膜20にそれぞ� �形成された開口を介して配線パターン71に接 続されている。

 梁部材14は、+Y側端部付近及び-Y側端部付� ��で、脚部3に代わる接続部61を介して、各支� ��梁部材62に固定されている。接続部61は、梁 部材14を構成するアルミニウム膜15が基板1に� ��かって屈曲して延びることによって形成さ� ��ている。アルミニウム膜15は、接続部61にお いて窒化シリコン膜70に形成された開口を介� ��てアルミニウム膜69に接続されている。し� �がって、梁部材14のアルミニウム膜15は、ア� ��ミニウム膜69を介して配線パターン71に接続 されている。

 下部固定電極5が、X軸方向に延ばされて� �支持梁部材62の下側に及んでいる。下部固定 電極5における各支持梁部材62の下側で各支持 梁部材62と対向する領域5aが、梁部材14のZ軸� �向の位置決めを行う静電力を発生するため� �一方の電極(第5の電極部)を画成する。各支� �梁部材の62を構成するアルミニウム膜69の、� ��部固定電極5の各領域5aと対向する領域が、� ��該位置決めを行う静電力を発生するための� ��方の電極(第4の電極部)を画成する。これら� ��電極間に比較的高い電圧を印加してその間� ��比較的大きい静電力を発生させることで、� ��23に示すように、支持梁部材62の中央部が基 板1に押し付けられるまで下方に撓む。すな� �ち、基板1側にプルインされる。本実施の形� ��では、このプルイン状態において、梁部材1 4が、基板1と平行となっている板状部材2にち ょうど接するZ軸方向の位置に位置するよう� �、設定されている。すなわち、梁部材14の底 面と板状部材2の上面が同じ高さ位置となる� �このため、板状部材2は梁部材14により拘束� �れ、上方に撓むことができなくなる。この� �味で、梁部材14は拘束部材として機能する。 本実施の形態では、使用中は、このプルイン 状態が維持され、梁部材14のZ軸方向の位置は 図21乃至図23に示す位置に位置決めされ続け� �。なお、このようにプルイン状態を利用し� �梁部材14のZ軸方向の位置決めを行うことが� �ましいが、プルイン状態を利用せずに、電� �間の電圧を適当な電圧にしたときに、梁部� �14が、基板1と平行となっている板状部材2に� ��ょうど接するZ軸方向の位置に位置するよう に、設定することも可能である。

 なお、本実施の形態では、支持梁部材62� �、前述したように両持ち梁とされているが� �例えば片持ち梁としてもよい。また、本実� �の形態では、前記位置決め機構として、静� �力を用いる構成を採用したが、ローレンツ� �を利用する位置決め装置や圧電素子を用い� �位置決め装置を採用してもよい。例えば、� �持梁部材62を剛性の板とし、脚部63に圧電素� ��を設けて脚部の長さを圧電素子に印加する� ��圧を変化させることで調整することができ� ��。

 図24は、本実施の形態による光学デバイ� �の各動作状態を模式的に示す図であり、図21 を大幅に簡略化した断面図に相当している。 本実施の形態では、前述したように使用中は 、図24(a)の状態及び図24(b)の状態のいずれに� �いても、梁部材14のZ軸方向の位置は図21乃至 図23に示す位置に位置決めされ続ける。

 図24(a)は、図6(a)と同じく、下部固定電極5 及び前記可動電極(板状部材2のアルミニウム� ��9の、下部固定電極5及び上部固定電極と対� �する領域)に電位-Vを印加するとともに、前� �上部固定電極(梁部材14のアルミニウム膜15の 、板状部材2のアルミニウム膜9と対向する領� ��)に電位+Vを印加することで、下部固定電極5 と前記可動電極との間の電圧をゼロにしてそ の間に静電力を発生させずに、前記可動電極 と前記上部固定電極との間に比較的高い電圧 (2×V)を印加してその間に比較的大きい静電力 を発生させた状態を示している。この状態で は、板状部材2は梁部材14に当接し、その当接 したところで静止している。本実施の形態で は、前記第1の実施の形態と異なり、梁部材14 のZ軸方向の位置が前述した位置に位置決め� �れているので、板状部材2が梁部材14により� �の上方から拘束される。この結果、板状部� �2は基板に対して平行な姿勢を維持し、ミラ� ��4が基板1に対して平行(第1の角度)となって� �る。

 図24(b)に示すように(図6(b)と同じく)、前� �可動電極及び前記上部固定電極に電位+Vを印 加するとともに、下部固定電極5に電位-Vを印 加する。このことで、前記可動電極と前記上 部固定電極との間の電圧をゼロにしてその間 に静電力を発生させずに、前記可動電極と下 部固定電極5との間に比較的高い電圧(2×V)を� �加してその間に比較的大きい静電力を発生� �せる。この状態では、図24(b)に示すように、 板状部材2は基板1側に当接するまで変形して� ��その当接したところで静止している。その� ��果、ミラー4が、図6(b)と同じく、基板1に対� ��て(第2の角度で)傾いている。この点で、基� ��1、特に基板に設けられた下部固定電極5は� �板状部材2(あるいはミラー4)の拘束部材とみ� ��すことができる。

 前記第1の実施の形態では、梁部材14が基� ��1に対して固定されていたので梁部材14は、� ��状部材2からZ軸方向に一定間隔を隔てて上� �に位置されていた。もし、梁部材14と板状部 材2との間の隙間(犠牲層22に相当する隙間)を� ��くし、すなわち、梁部材14と板状部材2を同� ��高さ(Z軸方向における同一位置)に配置でき� ��ば、ミラー4を水平位置(基板1と平行な位置) で固定することができる。しかし、第1の実� �形態で用いたようなフォトリフォグラフィ� �による製造プロセスでは、梁部材14と板状部 材2を同一高さ(Z軸方向における同一位置)に� �即ち、梁部材14と板状部材2を隙間なく形成� �ることは困難である。本実施の形態によれ� �、梁部材14を板状部材2からZ軸方向に一定間� ��を隔てて上方に位置するように形成し、変� ��可能な支持梁部材62を用いて梁部材14を板状 部材2と同一高さになるように変更している� �で、図24(a)に示すように、ミラー4を水平位� �に固定することができる。それゆえ、製造� �ロセスも複雑化させること無く、梁部材14と 板状部材2を隙間なく配置させることが実現� �きる。また、この実施形態の光学デバイス� �、特にミラー4を水平位置から傾斜位置へあ� ��いはその逆に変化させたい用途に有効であ� ��。その他の点については、本実施の形態に� ��っても、前記第1の実施の形態と同様の利点 が得られる。

 本実施の形態による光学デバイスも、前� ��第1の実施の形態による光学デバイスと同様 に、膜の形成及びパターニング、エッチング 、犠牲層の形成・除去などの半導体製造技術 を利用して、製造することができる。図25は� ��犠牲層21~23を除去する直前の工程を示す断� �図である。図25(a)は図18に対応し、図25(b)は� �19に対応し、図25(c)は図20に対応している。

 [第6の実施の形態]

 図26は、本発明の第6の実施の形態による� ��学デバイスの単位素子を模式的に示す概略� ��視図であり、図1に対応している。図27は、� ��26に示す単位素子を模式的に示す概略平面� �であり、図2に対応している。図28は、図27中 のF-F’線に沿った概略断面図である。図29は� ��図27中のG-G’線に沿った概略断面図である� �図26乃至図29において、図1乃至図5中の要素� �同一又は対応する要素には同一符号を付し� �その重複する説明は省略する。

 本実施の形態による光学デバイスは、板� ��部材2の上側に配置されていた梁部材14が取� ��除かれ、その代わりに梁部材81が設けられ� �いる点と、アルミニウム膜13が、接続部11に� ��いて窒化シリコン膜10に形成された開口を� �してアルミニウム膜9に接続されている点で� ��記第1の実施の形態による光学デバイスと基 本的に異なる。

 梁部材81は、板状部材2に固定された部材� ��しての被駆動体であるミラー4の-X側の一辺� ��近で、ミラー4の下側に配置されている。梁 部材81は、薄膜で構成され、アルミニウム膜8 3で構成されている。梁部材81は、もう1つの� �定電極(第3の電極部)となっている。梁部材81 は、+Y側端部付近及び-Y側端部付近で、基板1� ��の絶縁膜6上に形成されたアルミニウム膜か らなる配線パターン85(図29参照。図26及び図27 では省略。)を介して基板1から立ち上がる脚� ��82を介して、基板1に対して固定されている� ��これにより、梁部材81は、基体に対して固� �された部材となっている。脚部82は、梁部材 81から基板1に向かって屈曲して延びたアルミ ニウム膜83と、その下側と側部を覆うアルミ� ��ウム膜84とから構成されている。アルミニ� �ム膜84は、脚部82において平坦化膜20に形成� �れた開口を介して配線パターン85に接続され ている。ミラー4を構成するアルミニウム膜� �、梁部材81と対向する領域が、梁部材81との� ��に静電力を生じ得る電極(第4の電極部)とな� ��ている。ミラー4の接続部11は前述のように� ��ルミニウム膜12及び13から形成されており、 板状部材2のアルミニウム膜12と接続されてい るので、配線パターン7とも電気的に接続さ� �ている。

 図30は、本実施の形態による光学デバイ� �の各動作状態を模式的に示す図であり、図28 を大幅に簡略化した断面図に相当している。

 図30(a)に示すように、下部固定電極5、前� ��可動電極(板状部材2のアルミニウム膜9の、� ��部固定電極5と対向する領域)及びミラー4の� ��部がなす前記電極に電位-Vを印加するとと� �に、梁部材81に電位+Vを印加する。このこと� ��、下部固定電極5と前記可動電極との間の電 圧をゼロにしてその間に静電力を発生させず に、ミラー4の一部がなす前記電極と梁部材81 との間に比較的高い電圧(2×V)を印加してその 間に比較的大きい静電力を発生させる。この 状態では、ミラー4の一部がなす前記電極が� �電力により梁部材81に吸引されるため、図30( a)に示すように、板状部材2はミラー4が梁部� �81に当接するまで変形して、その当接したと ころで静止している。すなわち、ミラー4が� �の下方にて梁部材81により水平に拘束されて いる。その結果、ミラー4が基板1に対して水� ��になっている。この点で、梁部材81はミラ� �4(あるいは板状部材2)の拘束部材とみなすこ� ��ができる。

 図30(b)に示すように、前記可動電極、ミ� �ー4の一部がなす前記電極及び梁部材81に電� �+Vを印加するとともに、下部固定電極5に電� �-Vを印加する。このことで、ミラー4の一部� �なす前記電極と梁部材81との間の電圧をゼロ にしてその間に静電力を発生させずに、前記 可動電極と下部固定電極5との間に比較的高� �電圧(2×V)を印加してその間に比較的大きい� �電力を発生させることができる。この状態� �は、板状部材2は基板1側に当接するまで変形 して、その当接したところで静止している。 その結果、ミラー4が、基板1に対して傾いて� ��る。この点で、基板1、特に基板に設けられ た下部固定電極5は、板状部材2(あるいはミラ ー4)の拘束部材とみなすことができる。

 この実施形態の光学デバイスは、第5実施 形態の光学デバイスと同様に、ミラー4を水� �位置から傾斜位置へあるいはその逆に変化� �せたい用途に有効である。また、ミラー4の� ��方空間に下部固定電極5を設置しているので 、板状部材2の上部空間の自由度を増してい� �。さらに、さらに、前記第1の実施の形態と� ��様の利点も得られる。

 本実施の形態による光学デバイスも、前� ��第1の実施の形態による光学デバイスと同様 に、膜の形成及びパターニング、エッチング 、犠牲層の形成・除去などの半導体製造技術 を利用して、製造することができる。図31は� ��犠牲層21~23を除去する直前の工程を示す断� �図である。図31(a)は図28に対応し、図31(b)は� �29に対応している。

 以上、本発明の各実施の形態について説� ��したが、本発明はこれらの実施の形態に限� ��されるものではない。

 例えば、前記第2又は第3の実施の形態に� �る装置において、前記第1の実施の形態によ� ��光学デバイスに代えて、前記第4乃至第6の� �ずれかの実施の形態による光学デバイスを� �用してもよい。光学デバイスを構成する部� �の材料は、本発明を実施することができる� �意の材料に変更することができる。

 本明細書中に米国特許又は米国特許公開� ��報を記載したが、国際出願の指定国又は選� ��国の法令の許す範囲において、それら援用� ��て本文の記載の一部とする。