JP2003172858A - 光学部品保持装置及び露光装置 - Google Patents
光学部品保持装置及び露光装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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- G03F7/70841—Constructional issues related to vacuum environment, e.g. load-lock chamber
Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空中でも使用可能であり、光学部品を均一
に拘束できる光学部品保持装置を提供する。 【解決手段】 ミラー１の張出部３は、保持装置１０に
保持されている。保持装置１０は、ミラー１の張出部３
が入り込む断面凹状で平面形状がリング状の保持凹部１
１を有する。保持凹部１１の開口端寄りの内面には、排
気溝１３が形成されている。排気溝１３より奥側には、
上下エアパッド１５及び横エアパッド１６が設けられて
いる。気体浮上パッド（排気溝１３及びエアパッド１
５、１６）の非接触保持により、ボディ３０の部品搭載
部１９の変形を吸収できる。また、ミラー１の局所変形
・非対称変形や応力複屈折の発生が防止でき、ミラー１
の精度を確保できる。
に拘束できる光学部品保持装置を提供する。 【解決手段】 ミラー１の張出部３は、保持装置１０に
保持されている。保持装置１０は、ミラー１の張出部３
が入り込む断面凹状で平面形状がリング状の保持凹部１
１を有する。保持凹部１１の開口端寄りの内面には、排
気溝１３が形成されている。排気溝１３より奥側には、
上下エアパッド１５及び横エアパッド１６が設けられて
いる。気体浮上パッド（排気溝１３及びエアパッド１
５、１６）の非接触保持により、ボディ３０の部品搭載
部１９の変形を吸収できる。また、ミラー１の局所変形
・非対称変形や応力複屈折の発生が防止でき、ミラー１
の精度を確保できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体露光装置等
の光学機器の光学部品（レンズやミラー等）を保持する
光学部品保持装置、及び、そのような保持装置を備える
露光装置に関する。特には、真空中でも使用可能であ
り、光学部品を均一に拘束でき、また、その温度上昇を
抑制できるよう改良を加えた光学部品保持装置等に関す
る。
の光学機器の光学部品（レンズやミラー等）を保持する
光学部品保持装置、及び、そのような保持装置を備える
露光装置に関する。特には、真空中でも使用可能であ
り、光学部品を均一に拘束でき、また、その温度上昇を
抑制できるよう改良を加えた光学部品保持装置等に関す
る。
【０００２】
【背景技術】ＥＵＶＬ縮小投影露光技術を例に採って、
背景技術を説明する。現在の半導体集積回路の製造にお
いては、マスク上に形成された非常に微細なパターン
を、レジストを塗布したウェハ上に可視光あるいは紫外
光によって縮小投影して転写する方法が広く採用されて
いる。ところが、現状の可視光あるいは紫外光を用いた
縮小投影露光は、転写するパターンサイズが回折限界に
近付いているため、さらに微細なパターンの転写は原理
的に困難になりつつある。そこで、パターンサイズの微
細化に対応するため、紫外光よりさらに波長の短い、波
長１３ｎｍあるいは１１ｎｍの軟Ｘ線領域の極端紫外光
を用いた縮小投影露光（ＥＵＶＬ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕ
ｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）が
提案されている。
背景技術を説明する。現在の半導体集積回路の製造にお
いては、マスク上に形成された非常に微細なパターン
を、レジストを塗布したウェハ上に可視光あるいは紫外
光によって縮小投影して転写する方法が広く採用されて
いる。ところが、現状の可視光あるいは紫外光を用いた
縮小投影露光は、転写するパターンサイズが回折限界に
近付いているため、さらに微細なパターンの転写は原理
的に困難になりつつある。そこで、パターンサイズの微
細化に対応するため、紫外光よりさらに波長の短い、波
長１３ｎｍあるいは１１ｎｍの軟Ｘ線領域の極端紫外光
を用いた縮小投影露光（ＥＵＶＬ：Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕ
ｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）が
提案されている。
【０００３】以下、ＥＵＶＬ縮小投影露光技術の概要を
説明する。図４は、ＥＵＶＬ露光装置の全体構成例を示
す図である。図４のＥＵＶＬ露光装置は、露光用の照明
光として極端紫外光を用いて、ステップアンドスキャン
方式により露光動作を行なう投影露光装置である。
説明する。図４は、ＥＵＶＬ露光装置の全体構成例を示
す図である。図４のＥＵＶＬ露光装置は、露光用の照明
光として極端紫外光を用いて、ステップアンドスキャン
方式により露光動作を行なう投影露光装置である。
【０００４】図４に示すように、露光装置２０１の最上
流部には、レーザ光源２０３が配置されている。レーザ
光源２０３は、赤外域から可視域の波長のレーザ光を発
する機能を有し、例えば半導体レーザ励起によるＹＡＧ
レーザやエキシマレーザ等を使用する。レーザ光源２０
３から発せられたレーザ光は、集光光学系２０５により
集光され、下部に配置されたレーザープラズマ光源２０
７に達する。レーザープラズマ光源２０７は、波長１３
ｎｍ近傍の極端紫外光を効率よく発生することができ
る。
流部には、レーザ光源２０３が配置されている。レーザ
光源２０３は、赤外域から可視域の波長のレーザ光を発
する機能を有し、例えば半導体レーザ励起によるＹＡＧ
レーザやエキシマレーザ等を使用する。レーザ光源２０
３から発せられたレーザ光は、集光光学系２０５により
集光され、下部に配置されたレーザープラズマ光源２０
７に達する。レーザープラズマ光源２０７は、波長１３
ｎｍ近傍の極端紫外光を効率よく発生することができ
る。
【０００５】レーザープラズマ光源２０７には、図示せ
ぬノズルからキセノンガスが供給され、このキセノンガ
スがレーザープラズマ光源２０７において高照度のレー
ザ光を受ける。キセノンガスは、高照度のレーザ光のエ
ネルギ照射により高温になってプラズマ状態に励起さ
れ、その後、低ポテンシャル状態へ遷移する際に極端紫
外光を放出する。極端紫外光は、大気に対する透過率が
低いため、光源部及びその後の光路は真空チャンバー２
０９等により覆われて、内部は減圧されている。
ぬノズルからキセノンガスが供給され、このキセノンガ
スがレーザープラズマ光源２０７において高照度のレー
ザ光を受ける。キセノンガスは、高照度のレーザ光のエ
ネルギ照射により高温になってプラズマ状態に励起さ
れ、その後、低ポテンシャル状態へ遷移する際に極端紫
外光を放出する。極端紫外光は、大気に対する透過率が
低いため、光源部及びその後の光路は真空チャンバー２
０９等により覆われて、内部は減圧されている。
【０００６】レーザープラズマ光源２０７の上部には、
Ｍｏ／Ｓｉ多層膜をコートした回転放物面ミラー２１１
が配置されている。レーザープラズマ光源２０７から輻
射された極端紫外光は、放物面ミラー２１１に入射し、
波長１３ｎｍ付近の極端紫外光のみが露光装置２０１の
下方に向かい平行光となって反射される。同ミラー２１
１の下方には、厚さ０．１５ｎｍのべリリウムからなる
可視光カット極端紫外光透過フィルター２１３が配置さ
れている。同ミラー２１１で反射された極端紫外光のう
ち、所望の極端紫外光のみがフィルター２１３を通過す
る。フィルター２１３付近もチャンバー２１５により覆
われている。
Ｍｏ／Ｓｉ多層膜をコートした回転放物面ミラー２１１
が配置されている。レーザープラズマ光源２０７から輻
射された極端紫外光は、放物面ミラー２１１に入射し、
波長１３ｎｍ付近の極端紫外光のみが露光装置２０１の
下方に向かい平行光となって反射される。同ミラー２１
１の下方には、厚さ０．１５ｎｍのべリリウムからなる
可視光カット極端紫外光透過フィルター２１３が配置さ
れている。同ミラー２１１で反射された極端紫外光のう
ち、所望の極端紫外光のみがフィルター２１３を通過す
る。フィルター２１３付近もチャンバー２１５により覆
われている。
【０００７】フィルター２１３の下方には、露光チャン
バー２３３が設置されている。露光チャンバー２３３内
のフィルター２１３の下方には、照明光学系２１７が配
置されている。照明光学系２１７は、コンデンサー系の
ミラー、フライアイ光学系のミラー等で構成されてお
り、フィルター２１３から入射した極端紫外光を円弧状
に整形し、図の左方に向かって照射する。
バー２３３が設置されている。露光チャンバー２３３内
のフィルター２１３の下方には、照明光学系２１７が配
置されている。照明光学系２１７は、コンデンサー系の
ミラー、フライアイ光学系のミラー等で構成されてお
り、フィルター２１３から入射した極端紫外光を円弧状
に整形し、図の左方に向かって照射する。
【０００８】照明光学系２１７の図の左方には、極端紫
外光反射ミラー２１９が配置されている。同ミラー２１
９は、図の右側の反射面２１９ａが凹型をした円盤状の
ものである。ミラー２１９の図の右方には、光路折り曲
げミラー２２１が斜めに配置されている。同ミラー２２
１の上方には、反射型マスク２２３が、反射面が下にな
るように水平に配置されている。照明光学系２１７から
放出された極端紫外光は、極端紫外光反射ミラー２１９
により反射集光された後に、光路折り曲げミラー２２１
を介して、反射型マスク２２３の反射面に達する。
外光反射ミラー２１９が配置されている。同ミラー２１
９は、図の右側の反射面２１９ａが凹型をした円盤状の
ものである。ミラー２１９の図の右方には、光路折り曲
げミラー２２１が斜めに配置されている。同ミラー２２
１の上方には、反射型マスク２２３が、反射面が下にな
るように水平に配置されている。照明光学系２１７から
放出された極端紫外光は、極端紫外光反射ミラー２１９
により反射集光された後に、光路折り曲げミラー２２１
を介して、反射型マスク２２３の反射面に達する。
【０００９】各ミラー２１９、２２１は、反射面が高精
度に加工された石英の基板からなる。各ミラー反射面に
は、波長１３ｎｍの極端紫外光の反射率が高いＭｏとＳ
ｉの多層膜が形成されている。なお、波長が１０〜１５
ｎｍの極端紫外光を用いる場合には、Ｒｕ（ルテニウ
ム）、Ｒｈ（ロジウム）等の物質と、Ｓｉ、Ｂｅ（ベリ
リウム）、Ｂ4Ｃ（４ホウ化炭素）等の物質とを組み合
わせた多層膜でも良い。
度に加工された石英の基板からなる。各ミラー反射面に
は、波長１３ｎｍの極端紫外光の反射率が高いＭｏとＳ
ｉの多層膜が形成されている。なお、波長が１０〜１５
ｎｍの極端紫外光を用いる場合には、Ｒｕ（ルテニウ
ム）、Ｒｈ（ロジウム）等の物質と、Ｓｉ、Ｂｅ（ベリ
リウム）、Ｂ4Ｃ（４ホウ化炭素）等の物質とを組み合
わせた多層膜でも良い。
【００１０】反射型マスク２２３の反射面にも多層膜か
らなる反射膜が形成されている。この反射膜には、ウェ
ハ２２９に転写するパターンに応じたマスクパターンが
形成されている。反射型マスク２２３は、その上部に図
示されたマスクステージ２２５に固定されている。マス
クステージ２２５は、少なくとも１方向に移動可能であ
り、光路折り曲げミラー２２１で反射された極端紫外光
を順次マスク２２３上に照射する。
らなる反射膜が形成されている。この反射膜には、ウェ
ハ２２９に転写するパターンに応じたマスクパターンが
形成されている。反射型マスク２２３は、その上部に図
示されたマスクステージ２２５に固定されている。マス
クステージ２２５は、少なくとも１方向に移動可能であ
り、光路折り曲げミラー２２１で反射された極端紫外光
を順次マスク２２３上に照射する。
【００１１】反射型マスク２２３の下部には、順に投影
光学系２２７、ウェハ２２９が配置されている。投影光
学系２２７は、複数のミラー等からなる。投影光学系２
２７は、反射型マスク２２３上のパターンを所定の縮小
倍率（例えば１／４）に縮小し、ウェハ２２９上に結像
する。ウェハ２２９は、ＸＹＺ方向（図示参照）に移動
可能なウェハステージ２３１に吸着等により固定されて
いる。
光学系２２７、ウェハ２２９が配置されている。投影光
学系２２７は、複数のミラー等からなる。投影光学系２
２７は、反射型マスク２２３上のパターンを所定の縮小
倍率（例えば１／４）に縮小し、ウェハ２２９上に結像
する。ウェハ２２９は、ＸＹＺ方向（図示参照）に移動
可能なウェハステージ２３１に吸着等により固定されて
いる。
【００１２】次に、前述の光学系のミラー等の光学部品
をチャンバーのボディ等の上に保持する保持装置の参考
例について説明する。図３は、光学部品保持装置の一例
を示す断面図である。図３に示す保持装置２４０は、ミ
ラー２００の外周の被保持部２００ａを保持するクラン
プ機構２４１を備えている。同クランプ機構２４１は、
ミラー２００側部の被保持部２００ａが入り込むクラン
プ開口２４２を有する。この例のクランプ機構２４１は
キネマチック３点クランプと呼ばれ、ミラーやレンズ等
の精密光学部品を保持するのに適したものである。クラ
ンプ機構２４１の根元部には、フレクチュアバネ２４３
が設けられている。フレクチュアバネ２４３は、ミラー
２００とクランプ機構２４１を構成する材料との熱膨張
係数の違いから生じる変形応力を軽減する役割を果た
す。保持装置２４０の後端部２４５は、光学機器のボデ
ィの搭載部２５０上に固定されている。
をチャンバーのボディ等の上に保持する保持装置の参考
例について説明する。図３は、光学部品保持装置の一例
を示す断面図である。図３に示す保持装置２４０は、ミ
ラー２００の外周の被保持部２００ａを保持するクラン
プ機構２４１を備えている。同クランプ機構２４１は、
ミラー２００側部の被保持部２００ａが入り込むクラン
プ開口２４２を有する。この例のクランプ機構２４１は
キネマチック３点クランプと呼ばれ、ミラーやレンズ等
の精密光学部品を保持するのに適したものである。クラ
ンプ機構２４１の根元部には、フレクチュアバネ２４３
が設けられている。フレクチュアバネ２４３は、ミラー
２００とクランプ機構２４１を構成する材料との熱膨張
係数の違いから生じる変形応力を軽減する役割を果た
す。保持装置２４０の後端部２４５は、光学機器のボデ
ィの搭載部２５０上に固定されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】前述したＥＵＶＬ露光
装置における保持装置２４０（図３参照）には、以下に
列挙する課題がある。 （１）キネマチック３点クランプ機構２４１は、締め付
け応力に伴う面変形が発生し易い。なお、図のミラー被
保持部２００ａに示す一点鎖線の輪は、締め付け応力分
布を模式的に示し、実線の矢印はクランプ機構２４１か
らの力を示す。 （２）反射ミラー２００の変形をもたらす温度上昇を抑
制する手段（冷却手段等）がない。 （３）ボディの搭載部２５０の変形の影響が、保持装置
２４０を介してミラー２００に及び易い。 （４）透過レンズを用いる露光装置の場合、クランプ機
構２４１の締め付けによりレンズに応力が発生する。こ
の応力によりレンズに複屈折が生じて結像性能を劣化さ
せる。
装置における保持装置２４０（図３参照）には、以下に
列挙する課題がある。 （１）キネマチック３点クランプ機構２４１は、締め付
け応力に伴う面変形が発生し易い。なお、図のミラー被
保持部２００ａに示す一点鎖線の輪は、締め付け応力分
布を模式的に示し、実線の矢印はクランプ機構２４１か
らの力を示す。 （２）反射ミラー２００の変形をもたらす温度上昇を抑
制する手段（冷却手段等）がない。 （３）ボディの搭載部２５０の変形の影響が、保持装置
２４０を介してミラー２００に及び易い。 （４）透過レンズを用いる露光装置の場合、クランプ機
構２４１の締め付けによりレンズに応力が発生する。こ
の応力によりレンズに複屈折が生じて結像性能を劣化さ
せる。
【００１４】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであって、真空中でも使用可能であり、光学部品
を均一に拘束でき、また、その温度上昇を抑制できるよ
う改良を加えた光学部品保持装置を提供することを目的
とする。さらに、そのような光学部品保持装置を具備す
る微細パターン転写精度の高い露光装置を提供すること
を目的とする。
たものであって、真空中でも使用可能であり、光学部品
を均一に拘束でき、また、その温度上昇を抑制できるよ
う改良を加えた光学部品保持装置を提供することを目的
とする。さらに、そのような光学部品保持装置を具備す
る微細パターン転写精度の高い露光装置を提供すること
を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の光学部品保持装置は、光学部品を光学機器
のボディ上に保持する装置であって、 前記光学部品の
被保持部と前記ボディの部品搭載部の間に設けられた、
非接触保持機構を具備することを特徴とする。
め、本発明の光学部品保持装置は、光学部品を光学機器
のボディ上に保持する装置であって、 前記光学部品の
被保持部と前記ボディの部品搭載部の間に設けられた、
非接触保持機構を具備することを特徴とする。
【００１６】本発明によれば、非接触保持機構から光学
部品に対して局所的な保持力が加わらないので、光学部
品の局所変形・非対称変形や応力複屈折の発生が抑制で
き、光学部品の精度低下を抑止できる。
部品に対して局所的な保持力が加わらないので、光学部
品の局所変形・非対称変形や応力複屈折の発生が抑制で
き、光学部品の精度低下を抑止できる。
【００１７】本発明においては、 前記非接触保持機構
が、真空中で使用可能であり、前記光学部品の位置・姿
勢調整機構を備えていることが好ましい。さらに、位置
・姿勢調整機構を用いて、光学部品を正しい姿勢にアク
ティブにリアルタイムで調整することもできる。この位
置・姿勢調整機構としては、例えば非接触式位置センサ
ー（一例で静電容量センサー等）と非接触式アクチュエ
ーター（一例でリニアモータ等）を組み合わせて構成す
ることができる。
が、真空中で使用可能であり、前記光学部品の位置・姿
勢調整機構を備えていることが好ましい。さらに、位置
・姿勢調整機構を用いて、光学部品を正しい姿勢にアク
ティブにリアルタイムで調整することもできる。この位
置・姿勢調整機構としては、例えば非接触式位置センサ
ー（一例で静電容量センサー等）と非接触式アクチュエ
ーター（一例でリニアモータ等）を組み合わせて構成す
ることができる。
【００１８】本発明の光学部品保持装置においては、前
記非接触保持機構が気体浮上パッドであり、 該気体浮
上パッドが、気体圧印加部、及び、該部の周りに形成さ
れた排気溝を有するものとすることができる。この気体
浮上パッドのギャップによって、ボディの部品搭載部の
変形が吸収されるので、光学部品の変形防止性に優れ
る。なお、気体浮上パッドの気体圧力印加部から出る気
体は排気溝で回収するので、真空雰囲気の悪化を防止で
きる。
記非接触保持機構が気体浮上パッドであり、 該気体浮
上パッドが、気体圧印加部、及び、該部の周りに形成さ
れた排気溝を有するものとすることができる。この気体
浮上パッドのギャップによって、ボディの部品搭載部の
変形が吸収されるので、光学部品の変形防止性に優れ
る。なお、気体浮上パッドの気体圧力印加部から出る気
体は排気溝で回収するので、真空雰囲気の悪化を防止で
きる。
【００１９】また、本発明の光学部品保持装置において
は、前記光学部品冷却用の流体を通す通路が該部品内に
設けられているものとすることができる。この場合、流
体を通路内に常時流すことにより光学部品を冷却できる
ので、光学部品の温度上昇に伴う熱変形を抑制できる。
は、前記光学部品冷却用の流体を通す通路が該部品内に
設けられているものとすることができる。この場合、流
体を通路内に常時流すことにより光学部品を冷却できる
ので、光学部品の温度上昇に伴う熱変形を抑制できる。
【００２０】本発明の露光装置は、エネルギ線を真空中
で感応基板に選択的に照射してパターン形成する露光装
置であって、 エネルギ線光学系の光学部品を露光装置
ボディ上に保持するための、非接触保持機構を具備する
ことを特徴とする。本発明においては、 前記非接触保
持機構が、真空中で使用可能であり、前記光学部品の位
置・姿勢調整機構を備えていることが好ましい。本発明
によれば、光学部品を高精度に保持できるので、高精度
のパターン形成を行える。
で感応基板に選択的に照射してパターン形成する露光装
置であって、 エネルギ線光学系の光学部品を露光装置
ボディ上に保持するための、非接触保持機構を具備する
ことを特徴とする。本発明においては、 前記非接触保
持機構が、真空中で使用可能であり、前記光学部品の位
置・姿勢調整機構を備えていることが好ましい。本発明
によれば、光学部品を高精度に保持できるので、高精度
のパターン形成を行える。
【００２１】本発明の露光装置においては、前記光学系
がＥＵＶＬ露光光学系であり、 前記光学部品が反射ミ
ラーであり、 前記非接触保持機構が気体浮上パッドで
あり、 該気体浮上パッドが、気体圧印加部、及び、該
部の周りに形成された排気溝を有し、 前記ミラー冷却
用の流体を通す通路が該ミラー内に設けられているもの
とすることができる。現在開発中のＥＵＶＬミラーは反
射率が最高７０％程度であり、残りの光の約３０％はミ
ラーに吸収されてミラーの温度上昇を引き起こす。本発
明のこの態様では、冷却流体を通路内に流してミラーを
冷却し、熱変形を抑制できるので、より高精度のパター
ン形成が行える。なお、冷却流体としては、気体浮上パ
ッド用エアと同じエアを用いるのが簡便である。
がＥＵＶＬ露光光学系であり、 前記光学部品が反射ミ
ラーであり、 前記非接触保持機構が気体浮上パッドで
あり、 該気体浮上パッドが、気体圧印加部、及び、該
部の周りに形成された排気溝を有し、 前記ミラー冷却
用の流体を通す通路が該ミラー内に設けられているもの
とすることができる。現在開発中のＥＵＶＬミラーは反
射率が最高７０％程度であり、残りの光の約３０％はミ
ラーに吸収されてミラーの温度上昇を引き起こす。本発
明のこの態様では、冷却流体を通路内に流してミラーを
冷却し、熱変形を抑制できるので、より高精度のパター
ン形成が行える。なお、冷却流体としては、気体浮上パ
ッド用エアと同じエアを用いるのが簡便である。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の実施例について説明する。 ［第１実施例］図１は、本発明の第１実施例に係る光学
部品保持装置を示す断面図である。図１には、ミラー
（光学部品）１、同ミラー１の保持装置１０、光学機器
のボディ３０及び部品搭載部１９等が示されている。こ
のミラー１は、前述のＥＵＶＬ露光装置の投影光学系の
ミラーを想定したものである。ミラー１は、凹状の反射
面１ａを有する円盤状のものである。ミラー１の側周に
は、外側にフランジ状に張り出した張出部（被保持部）
３が形成されている。
の実施例について説明する。 ［第１実施例］図１は、本発明の第１実施例に係る光学
部品保持装置を示す断面図である。図１には、ミラー
（光学部品）１、同ミラー１の保持装置１０、光学機器
のボディ３０及び部品搭載部１９等が示されている。こ
のミラー１は、前述のＥＵＶＬ露光装置の投影光学系の
ミラーを想定したものである。ミラー１は、凹状の反射
面１ａを有する円盤状のものである。ミラー１の側周に
は、外側にフランジ状に張り出した張出部（被保持部）
３が形成されている。
【００２３】ミラー１の内部には、空気通路５が形成さ
れている。この空気通路５は、以下の空気通路５Ａ〜５
Ｅが連通形成されてなる； （Ａ）ミラー背面側中心から反射面１ａ側に延びるＡ部
５Ａ。 （Ｂ）Ａ部からほぼ９０°曲がって反射面１ａの下を水
平に延びるＢ部５Ｂ。 （Ｃ）Ｂ部からほぼ９０°曲がってミラー背面側に延び
るＣ部５Ｃ。 （Ｄ）Ｃ部からほぼ９０°曲がってミラー張出部３側に
水平に延びるＤ部５Ｄ。 （Ｅ）Ｄ部の端部から上下に延びて気体浮上パッド内に
至るＥ部５Ｅ。 空気通路５はミラー１の中心を対称点として点対称又は
回転対称形に形成されている。これらの空気通路５は、
溝を掘った２つの部材を貼り合わせて形成することがで
きる。
れている。この空気通路５は、以下の空気通路５Ａ〜５
Ｅが連通形成されてなる； （Ａ）ミラー背面側中心から反射面１ａ側に延びるＡ部
５Ａ。 （Ｂ）Ａ部からほぼ９０°曲がって反射面１ａの下を水
平に延びるＢ部５Ｂ。 （Ｃ）Ｂ部からほぼ９０°曲がってミラー背面側に延び
るＣ部５Ｃ。 （Ｄ）Ｃ部からほぼ９０°曲がってミラー張出部３側に
水平に延びるＤ部５Ｄ。 （Ｅ）Ｄ部の端部から上下に延びて気体浮上パッド内に
至るＥ部５Ｅ。 空気通路５はミラー１の中心を対称点として点対称又は
回転対称形に形成されている。これらの空気通路５は、
溝を掘った２つの部材を貼り合わせて形成することがで
きる。
【００２４】通路Ａ部５Ａの端は、図示せぬ排気口に繋
がっている。一方、通路Ｅ部５Ｅの開口端は、後述する
ボディ側の部品搭載部１９の通路５Ｆに連通している。
通路５Ｆから供給された気体（エア）は、ミラー１の空
気通路５に流れてミラー１を冷却し、ミラー１の温度上
昇に伴う熱変形を抑制する。なお、ミラー１内の空気通
路５に、エアパッド１５から放出される空気も合流させ
るようにしてもよい。または、エアパッド１５用の空気
の一部を冷却用に供給したり、冷却用の通路５Ｆからエ
アパッド１５に空気を供給してもよい。
がっている。一方、通路Ｅ部５Ｅの開口端は、後述する
ボディ側の部品搭載部１９の通路５Ｆに連通している。
通路５Ｆから供給された気体（エア）は、ミラー１の空
気通路５に流れてミラー１を冷却し、ミラー１の温度上
昇に伴う熱変形を抑制する。なお、ミラー１内の空気通
路５に、エアパッド１５から放出される空気も合流させ
るようにしてもよい。または、エアパッド１５用の空気
の一部を冷却用に供給したり、冷却用の通路５Ｆからエ
アパッド１５に空気を供給してもよい。
【００２５】エアパッド１５は、ミラー１の外周に３個
配置されており、移動機構（図示されず）によって、ミ
ラー１の外周に沿って移動可能である。エアパッド１５
を移動させることにより、保持装置１０への取り付け、
取り外しを容易に行うことができる。
配置されており、移動機構（図示されず）によって、ミ
ラー１の外周に沿って移動可能である。エアパッド１５
を移動させることにより、保持装置１０への取り付け、
取り外しを容易に行うことができる。
【００２６】ミラー１の張出部３は、保持装置１０に保
持されている。この保持装置１０は、気体浮上パッドを
備える非接触式の保持装置である。保持装置１０は、ミ
ラー１の張出部３が入り込む断面凹状で平面形状がリン
グ状の保持凹部１１を有する。この保持凹部１１の開口
端寄りの内面には、差動排気溝１３が形成されている。
この排気溝１３は図では１本であるが、実際は大気圧開
放ラインに繋がる溝や、低真空差動排気ラインあるいは
高真空差動排気ラインに繋がる溝等、複数の溝（後述）
が設けられている。排気溝１３は、保持凹部１１の平面
形状であるリング面の全周にわたって設けられている。
持されている。この保持装置１０は、気体浮上パッドを
備える非接触式の保持装置である。保持装置１０は、ミ
ラー１の張出部３が入り込む断面凹状で平面形状がリン
グ状の保持凹部１１を有する。この保持凹部１１の開口
端寄りの内面には、差動排気溝１３が形成されている。
この排気溝１３は図では１本であるが、実際は大気圧開
放ラインに繋がる溝や、低真空差動排気ラインあるいは
高真空差動排気ラインに繋がる溝等、複数の溝（後述）
が設けられている。排気溝１３は、保持凹部１１の平面
形状であるリング面の全周にわたって設けられている。
【００２７】この排気溝１３より奥側には、上下エアパ
ッド１５（気体圧印加部）及び横エアパッド１６が設け
られている。上下エアパッド１５はミラー張出部３の上
下面に沿っており、横エアパッド１６はミラー張出部３
の側面に沿っている。これら排気溝１３とエアパッド１
５、１６とで、真空雰囲気下でも使用し得る気体浮上パ
ッドが構成される。保持装置１０の保持凹部１１内にミ
ラー１の張出部３が入り込んだ状態（図の状態）におい
て、両者の間には約５μｍ程度の隙間が存在する。
ッド１５（気体圧印加部）及び横エアパッド１６が設け
られている。上下エアパッド１５はミラー張出部３の上
下面に沿っており、横エアパッド１６はミラー張出部３
の側面に沿っている。これら排気溝１３とエアパッド１
５、１６とで、真空雰囲気下でも使用し得る気体浮上パ
ッドが構成される。保持装置１０の保持凹部１１内にミ
ラー１の張出部３が入り込んだ状態（図の状態）におい
て、両者の間には約５μｍ程度の隙間が存在する。
【００２８】上下及び横エアパッド１５、１６は、多孔
性の部材からなり、その孔から気体を吹き出してミラー
１の張出部３に圧力を加え、前述の隙間（約５μｍ程
度）を保持することにより気体浮上パッドとして機能す
る。エアパッド１５、１６は、パッド静剛性を最適設計
することで、ミラー１の共振周波数を十分高い値に設定
でき、且つ、エアパッド振動を十分小さくできる。各パ
ッド１５、１６は、保持凹部１１の平面形状であるリン
グ面に、あるピッチで均等に複数個設置する。
性の部材からなり、その孔から気体を吹き出してミラー
１の張出部３に圧力を加え、前述の隙間（約５μｍ程
度）を保持することにより気体浮上パッドとして機能す
る。エアパッド１５、１６は、パッド静剛性を最適設計
することで、ミラー１の共振周波数を十分高い値に設定
でき、且つ、エアパッド振動を十分小さくできる。各パ
ッド１５、１６は、保持凹部１１の平面形状であるリン
グ面に、あるピッチで均等に複数個設置する。
【００２９】上下及び横エアパッド１５、１６には、部
品搭載部１９内の通路１５ａ、１６ａからエアが供給さ
れる。エアパッド１５、１６から出たエアのほとんど
は、ミラー１の張出部３に圧力を加えた後に排気溝１３
から排気通路１３ａを経て排気される。あるいは、前述
のように、エアパッド１５、１６から出たエアを、ミラ
ー１内の空気通路５を通して排気してもよい。排気溝１
３は、２段あるいは３段の排気ライン（前述の大気開
放、低真空及び高真空排気ライン）によって、要求され
る真空度に応じた差動排気段数の最適化を行う。ボディ
内（鏡筒内）が高真空に保たれている場合は、できる限
り気体を洩らさないように、排気溝１３の最内周部に高
真空差動排気溝を設けて高真空排気し、真空状態の悪化
を防止する。
品搭載部１９内の通路１５ａ、１６ａからエアが供給さ
れる。エアパッド１５、１６から出たエアのほとんど
は、ミラー１の張出部３に圧力を加えた後に排気溝１３
から排気通路１３ａを経て排気される。あるいは、前述
のように、エアパッド１５、１６から出たエアを、ミラ
ー１内の空気通路５を通して排気してもよい。排気溝１
３は、２段あるいは３段の排気ライン（前述の大気開
放、低真空及び高真空排気ライン）によって、要求され
る真空度に応じた差動排気段数の最適化を行う。ボディ
内（鏡筒内）が高真空に保たれている場合は、できる限
り気体を洩らさないように、排気溝１３の最内周部に高
真空差動排気溝を設けて高真空排気し、真空状態の悪化
を防止する。
【００３０】本実施例の保持装置１０は、気体浮上パッ
ド（排気溝１３及びエアパッド１５、１６）の非接触保
持により、ボディ３０の部品搭載部１９の変形を吸収で
きる。また、ミラー１には局所的な保持力がかからない
ようにできるので、ミラー１の局所変形・非対称変形の
発生が防止でき、ミラー１の精度を確保できる。
ド（排気溝１３及びエアパッド１５、１６）の非接触保
持により、ボディ３０の部品搭載部１９の変形を吸収で
きる。また、ミラー１には局所的な保持力がかからない
ようにできるので、ミラー１の局所変形・非対称変形の
発生が防止でき、ミラー１の精度を確保できる。
【００３１】［第２実施例］図２は、本発明の第２実施
例に係る光学部品保持装置を示す断面図である。図２に
示す第２実施例の保持装置２０は、図１の第１実施例の
保持装置１０に、非接触式のセンサー及びアクチュエー
ターを組み合わせて構成した位置・姿勢調整機構２１を
追加したものである。この位置・姿勢調整機構２１は、
上下エアパッド１５の奥側隣りと、横エアパッド１６の
奥側にそれぞれ配置されている。非接触式センサーとし
ては、例えば静電容量センサー等を用いることができ、
非接触式アクチュエーターとしては、例えばリニアモー
タ等を用いることができる。この位置・姿勢調整機構２
１を設けた保持装置２０は、センサー及びアクチュエー
ターを図示せぬ制御装置に連動させて、ミラー１を正し
い位置・姿勢にアクティブにリアルタイムに調整するこ
とができる。
例に係る光学部品保持装置を示す断面図である。図２に
示す第２実施例の保持装置２０は、図１の第１実施例の
保持装置１０に、非接触式のセンサー及びアクチュエー
ターを組み合わせて構成した位置・姿勢調整機構２１を
追加したものである。この位置・姿勢調整機構２１は、
上下エアパッド１５の奥側隣りと、横エアパッド１６の
奥側にそれぞれ配置されている。非接触式センサーとし
ては、例えば静電容量センサー等を用いることができ、
非接触式アクチュエーターとしては、例えばリニアモー
タ等を用いることができる。この位置・姿勢調整機構２
１を設けた保持装置２０は、センサー及びアクチュエー
ターを図示せぬ制御装置に連動させて、ミラー１を正し
い位置・姿勢にアクティブにリアルタイムに調整するこ
とができる。
【００３２】本実施例の保持装置１０、２０は、図４を
用いて前述したようなＥＵＶＬ露光装置の光学部品（レ
ンズやミラー等）の保持に用いると、光学部品を高精度
に保持できるので、露光装置の高精度のパターン形成が
実現できる。特に、ＥＵＶＬ光学系のように、真空中で
光学部品を変形することなく高精度に配置し、且つ、光
学部品の微小な位置調整を行なう必要がある光学系に対
しては、パターン形成精度の向上に関して多大な効果が
ある。また、ＥＵＶＬ光学系に限らず、他の超高精度光
学系保持装置として適用することもできる。
用いて前述したようなＥＵＶＬ露光装置の光学部品（レ
ンズやミラー等）の保持に用いると、光学部品を高精度
に保持できるので、露光装置の高精度のパターン形成が
実現できる。特に、ＥＵＶＬ光学系のように、真空中で
光学部品を変形することなく高精度に配置し、且つ、光
学部品の微小な位置調整を行なう必要がある光学系に対
しては、パターン形成精度の向上に関して多大な効果が
ある。また、ＥＵＶＬ光学系に限らず、他の超高精度光
学系保持装置として適用することもできる。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の保持装置によれば、光学部品の局所変形・非対称変形
や応力複屈折の発生が抑制でき、光学部品の精度低下を
抑止できる。さらに、光学部品を正しい姿勢にアクティ
ブにリアルタイムで調整することもできる。非接触保持
機構が気体圧印加部及び排気溝を有する気体浮上パッド
とした場合は、ボディの部品搭載部の変形が吸収される
ので、光学部品の変形防止性に優れる。
の保持装置によれば、光学部品の局所変形・非対称変形
や応力複屈折の発生が抑制でき、光学部品の精度低下を
抑止できる。さらに、光学部品を正しい姿勢にアクティ
ブにリアルタイムで調整することもできる。非接触保持
機構が気体圧印加部及び排気溝を有する気体浮上パッド
とした場合は、ボディの部品搭載部の変形が吸収される
ので、光学部品の変形防止性に優れる。
【００３４】冷却用流体を通す通路を光学部品内に設け
た場合は、該流体を通路内に常時流すことで光学部品を
冷却できるので、光学部品の温度上昇に伴う熱変形を抑
制できる。さらに、本発明の露光装置によれば、光学部
品を高精度に保持できるので、高精度のパターン形成が
行える。
た場合は、該流体を通路内に常時流すことで光学部品を
冷却できるので、光学部品の温度上昇に伴う熱変形を抑
制できる。さらに、本発明の露光装置によれば、光学部
品を高精度に保持できるので、高精度のパターン形成が
行える。
【図１】本発明の第１実施例に係る光学部品保持装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る光学部品保持装置を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】光学部品保持装置の一例を示す断面図である。
【図４】ＥＵＶＬ露光装置の全体構成例を示す図であ
る。
る。
１ ミラー（光学部品） ３ 張出部
（被保持部） ５ 空気通路 １０ 保持装
置 １１ 保持凹部 １３ 排気
溝 １５ 上下エアパッド（気体圧印加部） １６ 横エ
アパッド １９ 部品搭載部 ２０ 保持装置 ２１ 位置
・姿勢調整機構 ３０ ボディ
（被保持部） ５ 空気通路 １０ 保持装
置 １１ 保持凹部 １３ 排気
溝 １５ 上下エアパッド（気体圧印加部） １６ 横エ
アパッド １９ 部品搭載部 ２０ 保持装置 ２１ 位置
・姿勢調整機構 ３０ ボディ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１７
Claims (7)
- 【請求項１】 光学部品を光学機器のボディ上に保持す
る装置であって、 前記光学部品の被保持部と前記ボディの部品搭載部の間
に設けられた、非接触保持機構を具備することを特徴と
する光学部品保持装置。 - 【請求項２】 前記非接触保持機構は、真空中で使用可
能であり、前記光学部品の位置・姿勢調整機構を備えて
いることを特徴とする請求項１記載の光学部品保持装
置。 - 【請求項３】 前記非接触保持機構が気体浮上パッドで
あり、 該気体浮上パッドが、気体圧印加部、及び、該部の周り
に形成された排気溝を有することを特徴とする請求項１
又は２記載の光学部品保持装置。 - 【請求項４】 前記光学部品冷却用の流体を通す通路が
該部品内に設けられていることを特徴とする請求項１、
２又は３記載の光学部品保持装置。 - 【請求項５】 エネルギ線を真空中で感応基板に選択的
に照射してパターン形成する露光装置であって、 エネルギ線光学系の光学部品を露光装置ボディ上に保持
するための、非接触保持機構を具備することを特徴とす
る露光装置。 - 【請求項６】 前記非接触保持機構が、真空中で使用可
能であり、前記光学部品の位置・姿勢調整機構を備えて
いることを特徴とする請求項５記載の露光装置。 - 【請求項７】 前記光学系がＥＵＶＬ露光光学系であ
り、 前記光学部品がミラーであり、 前記非接触保持機構が気体浮上パッドであり、 該気体浮上パッドが、気体圧印加部、及び、該部の周り
に形成された排気溝を有し、 前記ミラー冷却用の気体を通す通路が該ミラー内に設け
られていることを特徴とする請求項５又は６記載の露光
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001372751A JP2003172858A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 光学部品保持装置及び露光装置 |
| US10/313,633 US20030213889A1 (en) | 2001-12-06 | 2002-12-06 | Non-contacting holding devices for an optical component, and optical systems and lithographic exposure systems comprising same |
| EP02027281A EP1318424A3 (en) | 2001-12-06 | 2002-12-06 | Non-contacting holding device for an optical component |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001372751A JP2003172858A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 光学部品保持装置及び露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003172858A true JP2003172858A (ja) | 2003-06-20 |
Family
ID=19181585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001372751A Pending JP2003172858A (ja) | 2001-12-06 | 2001-12-06 | 光学部品保持装置及び露光装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030213889A1 (ja) |
| EP (1) | EP1318424A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003172858A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005234051A (ja) * | 2004-02-17 | 2005-09-02 | Sigma Koki Kk | 光学ユニット及びこれを用いた光学装置 |
| JP2008210867A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Canon Inc | 保持装置 |
| JP2008233932A (ja) * | 2003-06-30 | 2008-10-02 | Asml Holding Nv | フラットパネルディスプレイ製造用露光システムおよびフラットパネルディスプレイ製造用ユニット拡大環状光学系 |
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