JP2000227511A - 回折光学素子の保持機構 - Google Patents
回折光学素子の保持機構Info
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- JP2000227511A JP2000227511A JP11027873A JP2787399A JP2000227511A JP 2000227511 A JP2000227511 A JP 2000227511A JP 11027873 A JP11027873 A JP 11027873A JP 2787399 A JP2787399 A JP 2787399A JP 2000227511 A JP2000227511 A JP 2000227511A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回折光学素子の基板を透過した光が再び基板
に戻ることを防止する。 【解決手段】 円盤状の基板チャック１１上に多数本の
針状突起１２が形成され、これらの針状突起１２の周囲
には気密壁１３が円環状に形成されている。気密壁１３
の上端と針状突起１２の先端は等しい高さになってお
り、回折光学素子の透明基板は、気密壁１３と針状突起
１２の先端上に載置される。透明基板への露光作業で
は、露光光が上方から透明基板に照射され、透明基板を
透過した光が基板チャック１１に到達する。到達した露
光光の光Ｌは針状突起１２の側面に入射しここで反射す
る。このとき、針状突起１２の側面は基板表面と平行な
平面に対して斜めに下方が広くなるように立ち上がって
いるために、光Ｌは下方向に反射し、針状突起１２間で
反射を繰り返しながら吸収されて減衰し、再び透明基板
に戻ることはない。
に戻ることを防止する。 【解決手段】 円盤状の基板チャック１１上に多数本の
針状突起１２が形成され、これらの針状突起１２の周囲
には気密壁１３が円環状に形成されている。気密壁１３
の上端と針状突起１２の先端は等しい高さになってお
り、回折光学素子の透明基板は、気密壁１３と針状突起
１２の先端上に載置される。透明基板への露光作業で
は、露光光が上方から透明基板に照射され、透明基板を
透過した光が基板チャック１１に到達する。到達した露
光光の光Ｌは針状突起１２の側面に入射しここで反射す
る。このとき、針状突起１２の側面は基板表面と平行な
平面に対して斜めに下方が広くなるように立ち上がって
いるために、光Ｌは下方向に反射し、針状突起１２間で
反射を繰り返しながら吸収されて減衰し、再び透明基板
に戻ることはない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体露光装置、
カメラ、望遠鏡、顕微鏡等の光学系を有する装置の特に
大口径な光学系に好適な回折光学素子の製造に用いる回
折光学素子の保持機構に関するものである。
カメラ、望遠鏡、顕微鏡等の光学系を有する装置の特に
大口径な光学系に好適な回折光学素子の製造に用いる回
折光学素子の保持機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６はフレネルレンズ１から成る回折光
学素子についての説明図であり、格子はブレーズド形状
２とされている。また、図７はバイナリオプティクス３
であり、階段状の断面形状４を有している。
学素子についての説明図であり、格子はブレーズド形状
２とされている。また、図７はバイナリオプティクス３
であり、階段状の断面形状４を有している。
【０００３】回折光学素子として、例えばフレネルレン
ズ１は図６に示したようなブレーズド形状２を断面形状
とするものが理想的であり、設計波長に対する回折効率
は１００％にすることが可能とされている。しかし、現
実には完全なブレーズド形状２を加工することは困難で
あるため、通常ではブレーズド形状２を量子化して近似
し、図７に示すような階段状の断面形状４としたバイナ
リオプティクス３が利用されている。このバイナリオプ
ティクス３はフレネルレンズの近似であるが、一次回折
光の理論回折効率は例えば８段形状の場合に９５％であ
る。
ズ１は図６に示したようなブレーズド形状２を断面形状
とするものが理想的であり、設計波長に対する回折効率
は１００％にすることが可能とされている。しかし、現
実には完全なブレーズド形状２を加工することは困難で
あるため、通常ではブレーズド形状２を量子化して近似
し、図７に示すような階段状の断面形状４としたバイナ
リオプティクス３が利用されている。このバイナリオプ
ティクス３はフレネルレンズの近似であるが、一次回折
光の理論回折効率は例えば８段形状の場合に９５％であ
る。
【０００４】ここで、近似の度合いを高めることや、光
学素子として回折光学素子に大きなパワーを持たせるた
めには、回折光学素子の最小線幅は可能な限り小さいこ
とが望まれる。そこで、高性能な回折光学素子を得るた
めに、半導体製造で培われたリソグラフィ工程が用いら
れる。
学素子として回折光学素子に大きなパワーを持たせるた
めには、回折光学素子の最小線幅は可能な限り小さいこ
とが望まれる。そこで、高性能な回折光学素子を得るた
めに、半導体製造で培われたリソグラフィ工程が用いら
れる。
【０００５】回折光学素子をリソグラフィ工程で製作す
る場合に、一般的には先ず光学素子基板上に感光性材料
であるレジストを塗布し、露光装置を用いて回折光学素
子の原版となるフォトマスタを転写した後に現像しレジ
ストパターンを得る。露光装置には、プロキシミティ、
又は投影型等倍露光装置、縮小投影露光装置、光ビーム
描画装置等が用いられる。このレジストをマスクに、基
板をリアクティブドライエッチング等の方法でエッチン
グし、所望の回折光学素子パターンを得ている。
る場合に、一般的には先ず光学素子基板上に感光性材料
であるレジストを塗布し、露光装置を用いて回折光学素
子の原版となるフォトマスタを転写した後に現像しレジ
ストパターンを得る。露光装置には、プロキシミティ、
又は投影型等倍露光装置、縮小投影露光装置、光ビーム
描画装置等が用いられる。このレジストをマスクに、基
板をリアクティブドライエッチング等の方法でエッチン
グし、所望の回折光学素子パターンを得ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、回折光学素子を透過型の光学素子とし
て利用するためには、回折光学素子を形成する基板は透
明材料である必要がある。この透明基板上に作業を行う
ということが、他の一般的な半導体材料の基板と比較し
て特徴的な条件である。つまり、透明基板上にパターニ
ングを行う場合に、レジストを感光させる投影光がレジ
スト／基板を透過し、基板チャックにまで到達する。こ
こで、基板チャックからの反射光が再び基板表面のレジ
ストに到達するとレジスト像が劣化することになる。
来例においては、回折光学素子を透過型の光学素子とし
て利用するためには、回折光学素子を形成する基板は透
明材料である必要がある。この透明基板上に作業を行う
ということが、他の一般的な半導体材料の基板と比較し
て特徴的な条件である。つまり、透明基板上にパターニ
ングを行う場合に、レジストを感光させる投影光がレジ
スト／基板を透過し、基板チャックにまで到達する。こ
こで、基板チャックからの反射光が再び基板表面のレジ
ストに到達するとレジスト像が劣化することになる。
【０００７】本発明の目的は、パターニングに際して基
板を透過した露光光が再び基板側に戻ることを防止する
回折光学素子の保持機構を提供することにある。
板を透過した露光光が再び基板側に戻ることを防止する
回折光学素子の保持機構を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る回折光学素子の保持機構は、同心円状の
パターンを有する位相型回折光学素子をリソグラフィ工
程によってパターニングをする際の保持機構であって、
前記回折光学素子の基板と接する面を針状構造としたこ
とを特徴とする。
の本発明に係る回折光学素子の保持機構は、同心円状の
パターンを有する位相型回折光学素子をリソグラフィ工
程によってパターニングをする際の保持機構であって、
前記回折光学素子の基板と接する面を針状構造としたこ
とを特徴とする。
【０００９】また、本発明に係る回折光学素子の保持機
構は、同心円状のパターンを有する位相型回折光学素子
をリソグラフィ工程によってパターニングをする際の保
持機構であって、少なくとも前記回折素子の基板と接触
する部分を透明材料とし、前記基板と接触する面とは対
向する面のうち少なくともパターニングを行う領域を針
状構造としたことを特徴とする。
構は、同心円状のパターンを有する位相型回折光学素子
をリソグラフィ工程によってパターニングをする際の保
持機構であって、少なくとも前記回折素子の基板と接触
する部分を透明材料とし、前記基板と接触する面とは対
向する面のうち少なくともパターニングを行う領域を針
状構造としたことを特徴とする。
【００１０】本発明に係る回折光学素子の保持機構は、
同心円状のパターンを有する位相型回折光学素子をリソ
グラフィ工程によってパターニングをする際の保持機構
であって少なくとも前記回折光学素子の基板と接触する
部分を透明材料とし、前記部材と一体化される材料の前
記透明部材と接触する面のうちの少なくともパターニン
グを行う領域を針状構造としたことを特徴とする。
同心円状のパターンを有する位相型回折光学素子をリソ
グラフィ工程によってパターニングをする際の保持機構
であって少なくとも前記回折光学素子の基板と接触する
部分を透明材料とし、前記部材と一体化される材料の前
記透明部材と接触する面のうちの少なくともパターニン
グを行う領域を針状構造としたことを特徴とする。
【００１１】本発明に係る回折光学素子の保持機構は、
同心円状のパターンを有する位相型回折光学素子をリソ
グラフィ工程によってパターニングをする際の保持機構
であって、前記回折光学素子の基板を透過してきた光を
前記基板とは別の方向に反射させる構造としたことを特
徴とする。
同心円状のパターンを有する位相型回折光学素子をリソ
グラフィ工程によってパターニングをする際の保持機構
であって、前記回折光学素子の基板を透過してきた光を
前記基板とは別の方向に反射させる構造としたことを特
徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明を図１〜図５に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図１は第１の実施例の斜
視図、図２は断面図であり、円盤状の基板チャック１１
上に多数本の針状突起１２が形成され、これらの針状突
起１２の周囲には気密壁１３が円環状に形成されてい
る。基板チャック１１には孔部１４、真空吸引孔１５が
設けられ、孔部１４内には基板搬送系との回折光学素子
の透明基板の受け渡しの際に使用されるリフトピン１６
が上下動自在に挿通されている。
例に基づいて詳細に説明する。図１は第１の実施例の斜
視図、図２は断面図であり、円盤状の基板チャック１１
上に多数本の針状突起１２が形成され、これらの針状突
起１２の周囲には気密壁１３が円環状に形成されてい
る。基板チャック１１には孔部１４、真空吸引孔１５が
設けられ、孔部１４内には基板搬送系との回折光学素子
の透明基板の受け渡しの際に使用されるリフトピン１６
が上下動自在に挿通されている。
【００１３】気密壁１３の上端と針状突起１２の先端は
等しい高さになっており、リフトピン１６によって受け
取られた図示しない回折光学素子の透明基板は、気密壁
１３と針状突起１２の先端上に載置される。そして、基
板は真空吸引孔１５を通して供給される負圧によって吸
着力を受け、基板チャック１１上に固定される。
等しい高さになっており、リフトピン１６によって受け
取られた図示しない回折光学素子の透明基板は、気密壁
１３と針状突起１２の先端上に載置される。そして、基
板は真空吸引孔１５を通して供給される負圧によって吸
着力を受け、基板チャック１１上に固定される。
【００１４】透明基板への露光作業では、露光光が上方
から透明基板に照射され、透明基板を透過した光が基板
チャック１１に到達する。到達した露光光の光Ｌは針状
突起１２の側面に入射しここで反射する。このとき、針
状突起１２の側面は基板表面と平行な平面に対して斜め
に下方が広くなるように立ち上がっているために、光Ｌ
は斜め下方に反射し、図２に示すように針状突起１２間
で反射を繰り返しながら吸収されて減衰し、再び透明基
板に戻ることはない。なお、このとき針状突起１２での
光吸収を更に助長するために針状突起１２の側面には光
吸収率の良い黒色塗料を塗布しておくとよい。
から透明基板に照射され、透明基板を透過した光が基板
チャック１１に到達する。到達した露光光の光Ｌは針状
突起１２の側面に入射しここで反射する。このとき、針
状突起１２の側面は基板表面と平行な平面に対して斜め
に下方が広くなるように立ち上がっているために、光Ｌ
は斜め下方に反射し、図２に示すように針状突起１２間
で反射を繰り返しながら吸収されて減衰し、再び透明基
板に戻ることはない。なお、このとき針状突起１２での
光吸収を更に助長するために針状突起１２の側面には光
吸収率の良い黒色塗料を塗布しておくとよい。
【００１５】このように、透明基板上のレジストにはフ
ォトマスタの転写像のみが形成されるため、透明基板で
あっても像の劣化が生ずることはない。そして、このよ
うにして製造された回折光学素子は設計通りの形状で加
工されるため、機能的にも良好なものが得られる。
ォトマスタの転写像のみが形成されるため、透明基板で
あっても像の劣化が生ずることはない。そして、このよ
うにして製造された回折光学素子は設計通りの形状で加
工されるため、機能的にも良好なものが得られる。
【００１６】本実施例によれば、透明基板は気密壁１３
と多数本の針状突起１２の先端で保持されるため、基板
が歪むことがなく、またポイントで保持するために塵埃
に対しても問題となることはない。更に、真空吸引孔１
５から負圧を供給する機能を有することで、針状突起１
２の隙間を利用して、透明基板の全面に負圧を与えるこ
とができる。
と多数本の針状突起１２の先端で保持されるため、基板
が歪むことがなく、またポイントで保持するために塵埃
に対しても問題となることはない。更に、真空吸引孔１
５から負圧を供給する機能を有することで、針状突起１
２の隙間を利用して、透明基板の全面に負圧を与えるこ
とができる。
【００１７】図３は第２の実施例を示し、基板チャック
２１は透明部材２２による円盤状とされ、内部に多数本
の針状突起２３が形成され、上部にはピン突起２４が設
けられピン突起２４の周囲には気密壁２５が設けられて
いる。
２１は透明部材２２による円盤状とされ、内部に多数本
の針状突起２３が形成され、上部にはピン突起２４が設
けられピン突起２４の周囲には気密壁２５が設けられて
いる。
【００１８】本実施例においても図示は省略している
が、基板チャック２１は基板を受け渡すための構造、真
空吸引のための構造等、一般的な基板チャックの機能を
有している。本実施例で重要な部分は透明部材２２が基
板チャック２１の一部を構成していることと、透明部材
２２の透明基板を保持する面と対向する面に針状突起２
３が形成されていることである。
が、基板チャック２１は基板を受け渡すための構造、真
空吸引のための構造等、一般的な基板チャックの機能を
有している。本実施例で重要な部分は透明部材２２が基
板チャック２１の一部を構成していることと、透明部材
２２の透明基板を保持する面と対向する面に針状突起２
３が形成されていることである。
【００１９】ピン突起２４上に保持された図示しない透
明基板を透過した露光光は、基板チャック２１の透明部
材２２を透過して、針状突起２３に到達するが、第１の
実施例と同様に光は針状突起２３によってトラップさ
れ、透明基板側に戻ることはない。
明基板を透過した露光光は、基板チャック２１の透明部
材２２を透過して、針状突起２３に到達するが、第１の
実施例と同様に光は針状突起２３によってトラップさ
れ、透明基板側に戻ることはない。
【００２０】また、図４は第３の実施例の基板チャック
３１を示し、第２の実施例と同様に透明基板と接触する
部分は透明部材３２で構成され、基板チャック３１に加
えられる機能は透明部材３２に形成されている。透明部
材３２は基板チャック３１を構成する第２の透明部材３
３との境界は平面で構成されており、針状突起３４は第
２の透明部材３３に設けられている。そして、ピン突起
３５、気密壁３６が透明部材３２の上部に形成されてい
ることは第２の実施例と同様である。
３１を示し、第２の実施例と同様に透明基板と接触する
部分は透明部材３２で構成され、基板チャック３１に加
えられる機能は透明部材３２に形成されている。透明部
材３２は基板チャック３１を構成する第２の透明部材３
３との境界は平面で構成されており、針状突起３４は第
２の透明部材３３に設けられている。そして、ピン突起
３５、気密壁３６が透明部材３２の上部に形成されてい
ることは第２の実施例と同様である。
【００２１】透明基板を透過して基板チャック３１に入
射する光線は、透明部材３２を透過して針状突起３４に
到達し、先の実施例と同様に透明基板側に反射すること
はない。
射する光線は、透明部材３２を透過して針状突起３４に
到達し、先の実施例と同様に透明基板側に反射すること
はない。
【００２２】図５は第４の実施例を示し、基板チャック
４１内には頂部を上方に向けた円錐型の反射面４２が設
けられ、その上部は透明部材４３とされている。つま
り、透明基板と接触する部分を透明部材４３で形成し、
基板チャック４１を構成するもう１つの材料との境界が
円錐型とされている。
４１内には頂部を上方に向けた円錐型の反射面４２が設
けられ、その上部は透明部材４３とされている。つま
り、透明基板と接触する部分を透明部材４３で形成し、
基板チャック４１を構成するもう１つの材料との境界が
円錐型とされている。
【００２３】本実施例では透明基板を透過して基板チャ
ック４１に到達した光Ｌは、透明部材４３を透過して反
射面４２で反射し、その反射光は透明基板を載置する部
分を避けて進むことになる。例えば、反射面４２を基板
チャック４１に垂直に入射する光線に対して４５度の角
度に設計すれば、基板チャック４１に到達した光を基板
チャック４１の側面に逃がすことが可能となる。従っ
て、基板チャック４１に到達した光が再び透明基板に戻
ることがない。
ック４１に到達した光Ｌは、透明部材４３を透過して反
射面４２で反射し、その反射光は透明基板を載置する部
分を避けて進むことになる。例えば、反射面４２を基板
チャック４１に垂直に入射する光線に対して４５度の角
度に設計すれば、基板チャック４１に到達した光を基板
チャック４１の側面に逃がすことが可能となる。従っ
て、基板チャック４１に到達した光が再び透明基板に戻
ることがない。
【００２４】上述の各実施例において、基板チャックに
透明部材を採用した場合に、光をトラップする部分以外
に反射防止のコーティングをすることで、本発明の効果
を更に高めることができる。また、透明部材と共に基板
チャックを構成する部材は、金属のような不透明部材で
あってもよい。
透明部材を採用した場合に、光をトラップする部分以外
に反射防止のコーティングをすることで、本発明の効果
を更に高めることができる。また、透明部材と共に基板
チャックを構成する部材は、金属のような不透明部材で
あってもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る回折光
学素子の保持機構は、基板チャックに到達する光をトラ
ップし、回折光学素子の基板へのパターニングの際の像
劣化を防止することが可能となる。
学素子の保持機構は、基板チャックに到達する光をトラ
ップし、回折光学素子の基板へのパターニングの際の像
劣化を防止することが可能となる。
【００２６】また本発明に係る回折光学素子の保持機構
によれば、基板チャックに到達する光をトラップし、回
折光学素子の基板へのパターニングの際の像劣化を防止
できる。また、光をトラップする構造を基板保持面とは
異なる面に有するため、基板チャックに求められる他の
一般的な機能を備えることが容易である。
によれば、基板チャックに到達する光をトラップし、回
折光学素子の基板へのパターニングの際の像劣化を防止
できる。また、光をトラップする構造を基板保持面とは
異なる面に有するため、基板チャックに求められる他の
一般的な機能を備えることが容易である。
【００２７】本発明に係る回折光学素子の保持機構によ
れば、基板チャックに到達する光をパターニングを行う
基板側以外の方向に逃がし、回折光学素子の基板へのパ
ターニングの際の像劣化を防止できる。また、光を逃が
す構造を基板保持面とは異なる面に有するため、基板チ
ャックに求められる他の一般的な機能を備えることが容
易である。
れば、基板チャックに到達する光をパターニングを行う
基板側以外の方向に逃がし、回折光学素子の基板へのパ
ターニングの際の像劣化を防止できる。また、光を逃が
す構造を基板保持面とは異なる面に有するため、基板チ
ャックに求められる他の一般的な機能を備えることが容
易である。
【図１】第１の実施例の斜視図である。
【図２】断面図である。
【図３】第２の実施例の断面図である。
【図４】第３の実施例の断面図である
【図５】第４の実施例の断面図である。
【図６】従来例の回折光学素子の説明図である。
【図７】従来例の回折光学素子の説明図である。
１１、２１、３１、４１ 基板チャック １２、２３、３４ 針状突起 １３、２５、３６ 気密壁 １５ 真空吸引孔 １６ リフトピン ２２、３２、３３、４３ 透明部材 ２４、３５ ピン突起 ４２ 反射面
Claims (10)
- 【請求項１】 同心円状のパターンを有する位相型回折
光学素子とリソグラフィ工程によってパターニングをす
る際の保持機構であって、前記回折光学素子の基板と接
する面を針状構造としたことを特徴とする回折光学素子
の保持機構。 - 【請求項２】 同心円状のパターンを有する位相型回折
光学素子をリソグラフィ工程によってパターニングをす
る際の保持機構であって、少なくとも前記回折素子の基
板と接触する部分を透明材料とし、前記基板と接触する
面とは対向する面のうち少なくともパターニングを行う
領域を針状構造としたことを特徴とする回折光学素子の
保持機構。 - 【請求項３】 同心円状のパターンを有する位相型回折
光学素子をリソグラフィ工程によってパターニングをす
る際の保持機構であって少なくとも前記回折光学素子の
基板と接触する部分を透明材料とし、前記部材と一体化
される材料の前記透明部材と接触する面のうちの少なく
ともパターニングを行う領域を針状構造としたことを特
徴とする回折光学素子。 - 【請求項４】 同心円状のパターンを有する位相型回折
光学素子をリソグラフィ工程によってパターニングをす
る際の保持機構であって、前記回折光学素子の基板を透
過してきた光を前記基板とは別の方向に反射させる構造
としたことを特徴とする回折光学素子。 - 【請求項５】 請求項１〜４に記載の回折光学素子を用
いて構成した光学系。 - 【請求項６】 請求項１〜６の何れかの回折光学素子を
有する投影光学系。 - 【請求項７】 請求項８の投影光学系を有する露光装
置。 - 【請求項８】 請求項１〜６の何れかの回折光学素子を
有する照明光学系。 - 【請求項９】 請求項８の照明光学系を有する光学機
器。 - 【請求項１０】 請求項８の照明光学系を有する露光装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11027873A JP2000227511A (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 回折光学素子の保持機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11027873A JP2000227511A (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 回折光学素子の保持機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000227511A true JP2000227511A (ja) | 2000-08-15 |
Family
ID=12233029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11027873A Pending JP2000227511A (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 回折光学素子の保持機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000227511A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009145334A1 (en) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element and method of producing same |
| JP7469946B2 (ja) | 2020-04-13 | 2024-04-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光学素子の製造方法、及び、光学素子 |
-
1999
- 1999-02-04 JP JP11027873A patent/JP2000227511A/ja active Pending
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