JP2005062438A - Method for manufacturing projection optical system and projection optical system, and projection aligner having the projection optical system - Google Patents
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Description
本発明は、半導体集積回路、液晶ディスプレイ、撮像素子、磁気ヘッド等の電子デバイスの製造工程で必要となる微細パターンの形成工程で使用される投影光学系、その製造方法及び該投影光学系を備えた投影露光装置に関する。 The present invention includes a projection optical system used in a process of forming a fine pattern required in a process of manufacturing an electronic device such as a semiconductor integrated circuit, a liquid crystal display, an imaging device, and a magnetic head, a manufacturing method thereof, and the projection optical system. The present invention relates to a projection exposure apparatus.
半導体集積回路、液晶ディスプレイ等の電子デバイスの製造で必要となる微細パターンの形成は、投影露光装置を用いて行われている。投影露光装置に搭載された投影光学系は、形成すべき回路パターンが4倍乃至5倍程度に比例拡大されて描画されたレチクル(フォトマスク又はマスク)上の回路パターンをウエハ等の被露光基板上に投影露光する。投影露光された回路パターンは、ウエハ表面に塗布されたフォトレジスト(感光樹脂)を選択的に感光する。ウエハは引き続き現像処理され、フォトレジスト中の感光部分(又は非感光部分)のみが選択的に除去されて、レチクル上の回路パターンが転写される。 Formation of a fine pattern necessary for manufacturing an electronic device such as a semiconductor integrated circuit or a liquid crystal display is performed using a projection exposure apparatus. A projection optical system mounted on a projection exposure apparatus uses a circuit pattern on a reticle (photomask or mask) on which a circuit pattern to be formed is drawn in proportion to about 4 to 5 times, and a substrate to be exposed such as a wafer. Projection exposure on top. The circuit pattern subjected to the projection exposure selectively exposes a photoresist (photosensitive resin) applied to the wafer surface. The wafer is subsequently developed, and only the photosensitive portion (or non-photosensitive portion) in the photoresist is selectively removed to transfer the circuit pattern on the reticle.
投影光学系の解像度(R)は、一般に、露光波長(λ)に比例して、開口数(NA)に反比例する(R=k・λ/NA k:比例定数)。したがって、半導体集積回路の微細化に対応するために、投影露光装置の光源の波長は、より短波長側にシフトしてきている。現在、その波長はKrF(クリプトンフッ素)エキシマレーザの248nmが主流となっているが、より短波長のArF(アルゴンフッ素)エキシマレーザの193nmも実用化段階に入りつつある。そしてさらに短波長の波長157nmを有するF2(フッ素)レーザや、波長126nmを有するAr2(アルゴン分子)レーザ等のいわゆる真空紫外域と呼ばれる波長帯の光源を使用する投影露光装置の提案も行われている。 The resolution (R) of the projection optical system is generally proportional to the exposure wavelength (λ) and inversely proportional to the numerical aperture (NA) (R = k · λ / NA k: proportional constant). Therefore, in order to cope with the miniaturization of the semiconductor integrated circuit, the wavelength of the light source of the projection exposure apparatus has been shifted to a shorter wavelength side. At present, the wavelength is mainly 248 nm of KrF (krypton fluorine) excimer laser, but 193 nm of shorter wavelength ArF (argon fluorine) excimer laser is also entering the practical stage. Further, a projection exposure apparatus using a light source in a so-called vacuum ultraviolet region such as an F 2 (fluorine) laser having a shorter wavelength of 157 nm or an Ar 2 (argon molecule) laser having a wavelength of 126 nm is also proposed. It has been broken.
短波長化と平行して開口数の増大もなされており、それに伴って投影光学系大型化している。現在の投影光学系は全長が1mを超え、その内部には20枚以上のレンズが装填されている。レンズの中には直径が250mm程度の大型のものもある。 In parallel with the shortening of the wavelength, the numerical aperture has been increased, and the projection optical system has been enlarged accordingly. The current projection optical system has a total length exceeding 1 m, and 20 or more lenses are loaded therein. Some lenses have a large diameter of about 250 mm.
ところで、投影光学系が所定の解像度を発揮するためには、投影光学系を構成するレンズや反射鏡が、所定の位置関係をもって正しく配置される必要がある。しかし、このように大型で多数のレンズを、全長の長い1本の鏡筒内に位置精度良く保持することは実際には困難であるといわれている。そこで最近の投影光学系では、鏡筒をその光軸方向にいくつか分割し、それぞれの鏡筒ユニット内にレンズを装填した後に、各鏡筒ユニットを組み合わせて一つの鏡筒に構成する鏡筒ユニット方式を採用することが主流となっている。 By the way, in order for the projection optical system to exhibit a predetermined resolution, the lenses and reflecting mirrors constituting the projection optical system need to be correctly arranged with a predetermined positional relationship. However, it is said that it is actually difficult to hold such a large and large number of lenses in a single lens barrel having a long overall length with high positional accuracy. Therefore, in a recent projection optical system, the lens barrel is divided into several in the optical axis direction, a lens is installed in each lens barrel unit, and each lens barrel unit is combined into one lens barrel. Adopting the unit method has become the mainstream.
鏡筒ユニット方式では、投影光学系の組み立てに際し、各鏡筒ユニット間の位置調整が必要となる。投影光学系の収差を実用的な範囲内に抑えるためには、その位置精度を例えば1μm程度以下にすること(高精度に行うこと)が必要である。 In the lens barrel unit method, the position adjustment between the lens barrel units is required when assembling the projection optical system. In order to suppress the aberration of the projection optical system within a practical range, it is necessary to reduce the positional accuracy thereof to, for example, about 1 μm or less (perform with high accuracy).
鏡筒ユニットの連結に際し、各鏡筒ユニットの端面どうしを互いに直接的に接触させ、あるいはスペーサー(ワッシャ、シム)を介在させて間接的に接触させたとしても、鏡筒ユニットの端面やスペーサーの研磨等の表面加工によって鏡筒ユニット間においてある程度の気密性を確保することは出来る。 When connecting the lens barrel units, even if the end surfaces of the lens barrel units are in direct contact with each other or indirectly through spacers (washers, shims), the end surfaces of the lens barrel units and the spacers A certain degree of airtightness can be secured between the lens barrel units by surface processing such as polishing.
しかし、波長200nm以下の真空紫外光は、大気中の酸素や水蒸気によって激しい吸
収を受けるため、真空紫外光を使用する露光装置の光路空間(照明光学系の光路空間や投影光学系の光路空間(鏡筒)等)は、露光光を吸収しない、窒素ガス、希ガス(以下「低吸収ガス」と記す)でガス置換(ガスパージ)する必要がある。例えば、波長157nmのF2レーザを光源とする露光装置では、レーザ光源からウエハに至るまでの光路の大部分で残存酸素濃度及び残存水蒸気濃度を1ppm程度以下に押さえる必要があると言われている。
However, since vacuum ultraviolet light having a wavelength of 200 nm or less is vigorously absorbed by oxygen or water vapor in the atmosphere, the optical path space of an exposure apparatus that uses vacuum ultraviolet light (the optical path space of an illumination optical system or the optical path space of a projection optical system ( Etc.) must be replaced with nitrogen gas or a rare gas (hereinafter referred to as “low absorption gas”) that does not absorb exposure light. For example, in an exposure apparatus that uses an F 2 laser with a wavelength of 157 nm as a light source, it is said that it is necessary to keep the residual oxygen concentration and residual water vapor concentration below about 1 ppm in most of the optical path from the laser light source to the wafer. .
これを実現するためには、投影光学系の鏡筒を高度に気密化し、その内部の露光光路空間に低吸収ガスを供給する一方、その内部に残存しているガスを排気して、その内部への外気の侵入を防止する必要がある。 In order to achieve this, the projection optical system lens barrel is made highly airtight, and a low absorption gas is supplied to the exposure optical path space inside it. It is necessary to prevent the outside air from entering.
また、波長200nmよりも長波長の光源を使用する露光装置であっても、露光光路中に有機物が存在すると、それが微量であっても露光光のエネルギーにより化学反応を起こして光学系の表面に堆積して、光学系の曇りの原因となる。したがって、長波長の光源を使用する露光装置であっても、投影光学系を気密化し、その内部に不純物を混入させないことは極めて重要である。 Further, even in an exposure apparatus that uses a light source having a wavelength longer than 200 nm, if an organic substance is present in the exposure optical path, even if it is in a very small amount, a chemical reaction is caused by the energy of the exposure light and the surface of the optical system. It accumulates in the water and causes fogging of the optical system. Therefore, even in an exposure apparatus that uses a long-wavelength light source, it is extremely important that the projection optical system is hermetically sealed and no impurities are mixed therein.
これまで知られている高度な気密化方法として、例えば、真空装置の筒状部材間の気密化に採用されている方法がある。この方法によれば、筒状部材のフランジの互いに対向する端面間にOリング等のシール材を介在させ、ボルト、ナットによる両フランジの連結に際し該シール材をフランジの端面で圧迫して、フランジの端面にシール材を変形密着させて気密化するが、これを鏡筒ユニット方式に採用する場合には以下のような不都合が生じる。 As a known highly airtight method, for example, there is a method adopted for airtightness between cylindrical members of a vacuum apparatus. According to this method, a sealing material such as an O-ring is interposed between the opposing end surfaces of the flange of the cylindrical member, and when the both flanges are connected by bolts and nuts, the sealing material is pressed by the end surface of the flange, A sealing material is deformed and adhered to the end face of the tube to make it airtight. However, when this is adopted in the lens barrel unit method, the following inconvenience occurs.
すなわち、フランジの端面間にシール材を介在させて気密化を行う場合にあっては、位置調整をした後に気密化すると、気密化の過程で生じるシール材の変形応力がフランジの端面から鏡筒ユニットの軸方向のみならず該軸方向に直角な方向等にもそれぞれ作用して、一旦行った位置調整を崩してしまうおそれがある。また、気密化を行った後に位置調整をすると、気密化の過程で生じるシール材の変形応力に抗して位置調整を行わなければならず、正確な位置調整自体が難しい。結局のところ位置調整をしつつ気密化を行うことになるが(位置調整と気密化とをほぼ同時に行うことになるが)、シール材の変形応力の存在により上述した程度の位置調整精度(例えば1μm程度以下)と気密性(例えば1ppm程度以下)の双方を達成することは困難である。 That is, when sealing is performed by interposing a sealing material between the end faces of the flange, when the position is adjusted and the sealing is performed, the deformation stress of the sealing material generated in the process of sealing is caused from the end face of the flange to the lens barrel. There is a possibility that the position adjustment once performed may be broken by acting not only in the axial direction of the unit but also in a direction perpendicular to the axial direction. Further, if the position is adjusted after airtightness, the position adjustment must be performed against the deformation stress of the sealing material generated in the process of airtightness, and accurate position adjustment itself is difficult. Eventually, the position is adjusted and the airtightness is performed (position adjustment and airtightness are performed almost simultaneously), but due to the presence of the deformation stress of the sealing material, the above-mentioned position adjustment accuracy (for example, It is difficult to achieve both of about 1 μm or less and airtightness (for example, about 1 ppm or less).
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、鏡筒ユニット間の高精度な位置調整と、鏡筒ユニット間の高度な気密化との双方を達成することができる、投影光学系の製造方法及び投影光学系、並びに該投影光学系を有する投影露光装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of achieving both high-accuracy position adjustment between lens barrel units and high airtightness between lens barrel units. It is an object to provide a method, a projection optical system, and a projection exposure apparatus having the projection optical system.
上記目的を達成する本発明の投影光学系の製造方法は、複数の鏡筒ユニット(A,B,C,D,E)を互いに連結して投影光学系(1)を構成する投影光学系の製造方法において、前記複数の鏡筒ユニットのうち、第1鏡筒ユニット(例えば鏡筒ユニットB)の第1面(14a)と第2鏡筒ユニット(例えば鏡筒ユニットC)の第2面(15a)とを互いに対向させ、前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間の位置を調整し、前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間の位置を調整した後、前記第1面(14a)と前記第2面(15a)との間の気密性を確保するために、前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間に気密化部材を取り付けることを特徴とする。 The projection optical system manufacturing method of the present invention that achieves the above-described object provides a projection optical system that constitutes the projection optical system (1) by connecting a plurality of lens barrel units (A, B, C, D, E) to each other. In the manufacturing method, of the plurality of lens barrel units, the first surface (14a) of the first lens barrel unit (for example, the lens barrel unit B) and the second surface (for example, the lens barrel unit C) of the second lens barrel unit (for example, the lens barrel unit C). 15a) are opposed to each other, the position between the first lens barrel unit and the second lens barrel unit is adjusted, and the position between the first lens barrel unit and the second lens barrel unit is adjusted. After that, in order to ensure airtightness between the first surface (14a) and the second surface (15a), an airtight member between the first lens barrel unit and the second lens barrel unit. It is characterized by attaching.
また、本発明の投影光学系は、複数の鏡筒ユニット(A,B,C,D,E)を互いに連
結して構成する投影光学系(1)において、前記複数の鏡筒ユニットのうち、第1面(14a)を有する第1鏡筒ユニット(例えば鏡筒ユニットB)と、前記複数の鏡筒ユニットのうち、前記第1面(14a)と対向する第2面(15a)を有する第2鏡筒ユニット(例えば鏡筒ユニットC)と、前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間の位置を調整した後、前記第1面と前記第2面との間の気密性を確保するために、前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間に取り付けられる気密化部材とを含むことを特徴とする。
The projection optical system of the present invention includes a plurality of lens barrel units (A, B, C, D, E), wherein the plurality of lens barrel units are connected to each other. A first lens barrel unit (for example, lens barrel unit B) having a first surface (14a), and a second lens surface having a second surface (15a) facing the first surface (14a) among the plurality of lens barrel units. After adjusting the position between two lens barrel units (for example, the lens barrel unit C) and the first lens barrel unit and the second lens barrel unit, the airtightness between the first surface and the second surface In order to ensure the performance, an airtight member attached between the first lens barrel unit and the second lens barrel unit is included.
上述した投影光学系の製造方法、投影光学系において、「気密性を確保する」とは、鏡筒ユニット内部を外部よりも若干高い圧力に保って(陽圧)にして、鏡筒ユニットの内部から外部に気体を漏らすことにより、外部から鏡筒ユニットの内部に気体が流入しないようにすることではなく、鏡筒ユニットの内部の圧力にかかわらず、第1鏡筒ユニットの第1面と第2鏡筒ユニットの第2面との間から鏡筒ユニット内に外部から気体が流入しないようにすることを意味する。 In the manufacturing method of the projection optical system and the projection optical system described above, “ensuring airtightness” means that the inside of the lens barrel unit is kept at a slightly higher pressure (positive pressure) than the outside (positive pressure). This is not to prevent the gas from flowing into the inside of the lens barrel unit from the outside by leaking the gas from the outside to the outside, regardless of the pressure inside the lens barrel unit, and the first surface of the first lens barrel unit. This means that gas does not flow from the outside into the lens barrel unit from between the second surface of the two lens barrel units.
本発明の投影光学系の製造方法、投影光学系によれば、高精度な位置調整と高度な気密性の双方を達成することができる。 According to the projection optical system manufacturing method and the projection optical system of the present invention, both high-accuracy position adjustment and high airtightness can be achieved.
前記気密化部材は、調整された前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間の位置関係に影響を与えないように、前記第1鏡筒ユニット及び前記第2鏡筒ユニットの外側から取り付けられることが好ましい。 The hermetic member may prevent the first lens barrel unit and the second lens barrel unit from affecting the positional relationship between the adjusted first lens barrel unit and the second lens barrel unit. It is preferable that it is attached from the outside.
ここで、「調整された前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間の位置関係に影響を与えないように」とは、一旦行った鏡筒ユニット間の位置調整を崩さないようにすることを意味し、また「前記第1鏡筒ユニット及び前記第2鏡筒ユニットの外側から取り付けられる」とは、例えば前記第1鏡筒ユニット及び前記第2鏡筒ユニットの外側に気密化部材をあてがって、第1面と第2面との間を気密化することを意味する。気密化部材としては、例えばOリングがあり、この他に接着剤やグリース等も含まれる。 Here, “so as not to affect the positional relationship between the adjusted first lens barrel unit and the second lens barrel unit” means that the positional adjustment between the lens barrel units once performed is not lost. In addition, “attached from the outside of the first lens barrel unit and the second lens barrel unit” means, for example, an airtight outer side of the first lens barrel unit and the second lens barrel unit. It means that the space between the first surface and the second surface is hermetically sealed by applying the adjusting member. As the airtight member, for example, there is an O-ring, and in addition, an adhesive, grease, and the like are included.
前記鏡筒ユニット間の位置調整は、前記第1鏡筒ユニットを第2鏡筒ユニットに対して摺動することにより行うことが好ましい。 The position adjustment between the lens barrel units is preferably performed by sliding the first lens barrel unit with respect to the second lens barrel unit.
前記第1鏡筒ユニットは、前記第1面が形成された第1フランジ部(14)を有し、前記第2鏡筒ユニットは、前記第2面が形成され、かつ前記第1フランジ部の外径よりも小さい外径で形成された第2フランジ部(15)を有することが好ましい。 The first lens barrel unit has a first flange portion (14) formed with the first surface, and the second lens barrel unit is formed with the second surface and of the first flange portion. It is preferable to have the 2nd flange part (15) formed with the outer diameter smaller than an outer diameter.
前記気密化部材は、変形可能であり、かつ前記第1フランジ部(14)の外径と前記第2フランジ部(15)の外径との間の大きさを有する環状の気密化部品(54)と、該気密化部品を、前記第1鏡筒ユニットの前記第1面(14)と前記第2フランジ部(15)の側面(15b)とに押圧する押圧部材(52)とを含むことが好ましい。 The airtight member is deformable and has an annular airtight component (54) having a size between the outer diameter of the first flange portion (14) and the outer diameter of the second flange portion (15). And a pressing member (52) for pressing the airtight component against the first surface (14) of the first lens barrel unit and the side surface (15b) of the second flange portion (15). Is preferred.
前記第2フランジ部の側面(15b)は、前記第2面(15)から離れるにしたがって、徐々に外径が大きくなるように傾斜するテーパー面を有することが好ましい。 It is preferable that the side surface (15b) of the second flange portion has a tapered surface that is inclined so that the outer diameter gradually increases as the distance from the second surface (15) increases.
前記第1鏡筒ユニット(鏡筒ユニットB)の第1面(14)と前記第2鏡筒ユニット(鏡筒ユニットC)の第2面(15)とを互いに対向させる前に、前記テーパー面(15b)に前記気密化部品(54)を配置し、前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間の位置を調整した後に、前記押圧部材(52)により、前記気密化部品を前記第1鏡筒ユニットの前記第1面と前記第2フランジ部の側面とに押圧することが好ましい。 Before the first surface (14) of the first lens barrel unit (lens barrel unit B) and the second surface (15) of the second lens barrel unit (lens barrel unit C) are opposed to each other, the taper surface After the airtight component (54) is arranged in (15b) and the position between the first lens barrel unit and the second lens barrel unit is adjusted, the airtight component is formed by the pressing member (52). Is preferably pressed against the first surface of the first lens barrel unit and the side surface of the second flange portion.
前記押圧部材の押圧は、前記第1鏡筒ユニット(鏡筒ユニットB)の第1フランジ部(14)と前記第2鏡筒ユニット(鏡筒ユニットC)の前記第2フランジ部(15)とを締結部材(13a,17a)で締結した後に行われることが好ましい。 The pressing member presses the first flange portion (14) of the first lens barrel unit (lens barrel unit B) and the second flange portion (15) of the second lens barrel unit (lens barrel unit C). Is preferably performed after fastening with fastening members (13a, 17a).
前記第1鏡筒ユニット(鏡筒ユニットB)と前記第2鏡筒ユニット(鏡筒ユニットC)の少なくとも一方に、前記気密化部材を取り付ける際に前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットに生じる応力を低減して、該応力が前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間の位置関係に影響を与えないようにする応力低減機構を設けることが好ましい。 When attaching the airtight member to at least one of the first lens barrel unit (lens barrel unit B) and the second lens barrel unit (lens barrel unit C), the first lens barrel unit and the second lens barrel. It is preferable to provide a stress reduction mechanism that reduces the stress generated in the unit so that the stress does not affect the positional relationship between the first lens barrel unit and the second lens barrel unit.
前記応力低減機構は、前記第1フランジ部(14)と前記第2フランジ部(15)の少なくとも一方に設けた溝(63,65)であることが好ましい。 The stress reduction mechanism is preferably a groove (63, 65) provided in at least one of the first flange portion (14) and the second flange portion (15).
前記応力低減機構は、前記第1面(14a)と前記第2面(15a)の少なくとも一方に設けられた溝(64,66)であることが好ましい。 The stress reduction mechanism is preferably a groove (64, 66) provided in at least one of the first surface (14a) and the second surface (15a).
前記第1面に設けられた前記溝(64)と前記第2面に設けられた前記溝(65)とによって形成された空間に排気用コネクター(67)を接続し、該排気用コネクターを介して前記空間内に流れ込んだ気体を排気することが好ましい。 An exhaust connector (67) is connected to a space formed by the groove (64) provided on the first surface and the groove (65) provided on the second surface, and the exhaust connector is interposed therebetween. It is preferable to exhaust the gas flowing into the space.
本発明の投影露光装置は、投影光学系(1)を介して被露光基板(87)上に所定のパターンを露光転写する投影露光装置において、前記投影光学系として請求項9乃至18のいずれか一項に記載の投影光学系を装備することを特徴とする。 The projection exposure apparatus of the present invention is the projection exposure apparatus for exposing and transferring a predetermined pattern onto the substrate (87) to be exposed via the projection optical system (1). It is equipped with the projection optical system according to one item.
本発明の投影露光装置によれば、透過率が高くかつ透過率低下が少なく、被露光基板であるウエハ面において高い露光エネルギーが得られ、高スループットであると共に、高い結像性能の得られる露光装置を実現することができる。 According to the projection exposure apparatus of the present invention, exposure with high transmittance and low transmittance reduction, high exposure energy on the wafer surface as the substrate to be exposed, high throughput, and high imaging performance. An apparatus can be realized.
本発明の投影光学系の製造方法によれば、複数の鏡筒ユニットのうち、第1鏡筒ユニットの第1面と第2鏡筒ユニットの第2面とを互いに対向させて、第1鏡筒ユニットと第2鏡筒ユニットとの間の位置を調整した後に第1面と第2面との間の気密性を確保するために、第1鏡筒ユニットと第2鏡筒ユニットとの間に気密化部材を取り付けるようにしているので、鏡筒ユニット間の連結部分の高精度な位置調整と気密化の両立が可能となる。 According to the projection optical system manufacturing method of the present invention, the first mirror of the first lens barrel unit and the second surface of the second lens barrel unit are opposed to each other among the plurality of lens barrel units. In order to secure the airtightness between the first surface and the second surface after adjusting the position between the tube unit and the second lens barrel unit, the space between the first lens barrel unit and the second lens barrel unit. Since the airtight member is attached to the lens, it is possible to achieve both high-accuracy position adjustment and airtightness of the connecting portion between the lens barrel units.
また、本発明の投影光学系によれば、複数の鏡筒ユニットのうち、第1面を有する第1鏡筒ユニットと、第1面と対向する第2面を有する第2鏡筒ユニットと、第1鏡筒ユニットと第2鏡筒ユニットとの間の位置を調整した後、第1面と第2面との間の気密性を確保するために、第1鏡筒ユニットと第2鏡筒ユニットとの間に取り付けられる気密化部材とを含むので、特に、真空紫外域の露光波長での使用を前提とした複数の鏡筒ユニットからなる投影光学系に対して鏡筒ユニット間の連結部分の高精度な位置調整と気密化の両立が可能となり、投影光学系内の低吸収性ガスの純度の向上と、それによる投影光学系の透過率の向上が達成でき、さらには結像性能の高い投影光学系を実現できる。 According to the projection optical system of the present invention, among the plurality of lens barrel units, the first lens barrel unit having the first surface, the second lens barrel unit having the second surface facing the first surface, After adjusting the position between the first lens barrel unit and the second lens barrel unit, in order to ensure airtightness between the first surface and the second surface, the first lens barrel unit and the second lens barrel In particular, a connecting portion between the lens barrel units for a projection optical system composed of a plurality of lens barrel units premised on use at an exposure wavelength in the vacuum ultraviolet region. This makes it possible to achieve both high-accuracy position adjustment and airtightness, improve the purity of the low-absorbency gas in the projection optical system, and thereby improve the transmittance of the projection optical system. A high projection optical system can be realized.
また、本発明の露光装置によれば、上述の投影光学系を搭載することにより、透過率が高くかつ透過率低下が少なく、被露光基板であるウエハ面において高い露光エネルギーが得られ、高スループットであると共に、高い結像性能の得られる露光装置を実現することができる。 Further, according to the exposure apparatus of the present invention, by mounting the above-described projection optical system, high transmittance and low transmittance decrease, high exposure energy can be obtained on the wafer surface that is the substrate to be exposed, and high throughput is achieved. In addition, an exposure apparatus that can obtain high imaging performance can be realized.
以下本発明の投影光学系の第1の実施形態について図1乃至図4を参照して説明する。 A first embodiment of the projection optical system of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1(A)第1の実施形態の投影光学系1の上面図、図1(B)はその側面図である。投影光学系1は、鏡筒ユニットA、鏡筒ユニットB、鏡筒ユニットC、鏡筒ユニットD及び鏡筒ユニットEの5つの鏡筒ユニットを、光軸AXに沿って直列につなぎ合わせて(連結して)形成されたものである。各鏡筒ユニットA,B,C,D,Eは、図中破線で示したレンズ40等の光学部材を含み、これら光学部材の作用により、投影光学系1の上方にパターン(レチクルパターン 図示せず)が配置された場合に、投影光学系1の下方にその投影像を形成する。
FIG. 1A is a top view of the projection optical system 1 of the first embodiment, and FIG. 1B is a side view thereof. The projection optical system 1 connects five lens barrel units of a lens barrel unit A, a lens barrel unit B, a lens barrel unit C, a lens barrel unit D, and a lens barrel unit E in series along an optical axis AX ( Formed). Each barrel unit A, B, C, D, E includes an optical member such as a
各鏡筒ユニットの上下端(最上部の鏡筒ユニットAでは下端に、また最下部の鏡筒ユニットEでは上端に)に、フランジ部がそれぞれ形成されている。すなわち、最上部の鏡筒ユニットAの下端にはフランジ部6が形成され、該鏡筒ユニットAに連結される次の鏡筒ユニットBの上端にはフランジ部7が形成される。また、鏡筒ユニットBの下端にはフランジ部14が形成され、該鏡筒ユニットBに連結される次の鏡筒ユニットCの上端にはフランジ部15が形成される。また、鏡筒ユニットCの下端にはフランジ部22が形成され、該鏡筒ユニットCに連結される次の鏡筒ユニットDの上端にはフランジ部23が形成される。また、鏡筒ユニットDの下端にはフランジ部31が形成され、該鏡筒ユニットDが連結される最下部の鏡筒ユニットEの上端にはフランジ部32が形成される。
Flange portions are formed at the upper and lower ends of each lens barrel unit (at the lower end in the uppermost lens barrel unit A and at the upper end in the lowermost lens barrel unit E). That is, a
これらフランジ部6,7,14,15,22,23,31,32の下面及び上面は投影光学系1の光軸AXに対して垂直な面となっている。鏡筒ユニットAの鏡筒部分3とフランジ部6は、例えば旋盤による切削加工等により一体に形成される。また、鏡筒ユニットBの鏡筒部分10とフランジ部7,14も、同様に、例えば旋盤等により一体に形成される。また、鏡筒ユニットCの鏡筒部分18,19とフランジ15,22も、同様に、例えば旋盤等により一体に形成される。なお、図1(B)に示すように、鏡筒ユニットDと鏡筒ユニットEの鏡筒部分28,25は段部を介してその途中で直径が変化する鏡筒になっているが、これら鏡筒部分28,35とフランジ23,31,32についても上述のように旋盤による切削加工等により一体的に形成可能であることは言う迄も無い。
The lower surface and upper surface of these
鏡筒ユニットA、Bは、フランジ部6,7を介して互いに連結され、フランジ6,7は、機械的な固定部材(締結部材)である、有頭ボルト4a及びナット8aにより互いに強固に固定される。すなわち、鏡筒ユニットA、Bとの連結は、フランジ6,7を、図1(A)に示すように、鏡筒部分3の周囲に沿って適宜間隔をあけて配置された複数の有頭ボルト4a及びナット8aによって固定することにより行われる。
The lens barrel units A and B are connected to each other via
鏡筒ユニットBと鏡筒ユニットCとの連結についても、同様に、フランジ部14とフランジ部15を、鏡筒部分10の周囲に沿って適宜間隔をあけて配置された複数の有頭ボルト12a及びナット16aによって固定することにより行われる。
Similarly, with respect to the connection between the lens barrel unit B and the lens barrel unit C, a plurality of headed
鏡筒ユニットCの上部鏡筒部分18と下部鏡筒部分19との間には、本投影光学系1を投影露光装置に装填する際の取り付け部分となる円環状の取り付けフランジ2が形成される。この取り付けフランジ2には、図1(A)に示すように投影光学系1を投影露光装置に取り付けて固定する際に使用する貫通穴36a、36b等が形成される。
Between the
鏡筒ユニットCと鏡筒ユニットDとの連結についても、同様に、フランジ22とフランジ23を、鏡筒部分19の周囲に沿って適宜間隔をあけて配置された複数の有頭ボルト20a及びナット24aによって固定することにより行われ、また鏡筒ユニットDと鏡筒ユニットEとの連結についても、同様に、フランジ31とフランジ32を、鏡筒部分28の周囲に沿って適宜間隔をあけて配置された複数の有頭ボルト29aとナット33aによっ
て固定することにより行われる。
Similarly, with respect to the connection between the lens barrel unit C and the lens barrel unit D, a plurality of headed
上述したフランジ部6,7,14,15,22,23,31,32及び機械的な固定手段(締結部材)である有頭ボルト4a,12a,20a,29aとナット8a,16a,24a,33aが鏡筒ユニットA,B,C,D,Eを互いに連結する連結機構を構成する。
The
上述のようにして連結される各鏡筒ユニットA、B、C、D、E間には気密化機構が設けられる。 An airtight mechanism is provided between the lens barrel units A, B, C, D, and E connected as described above.
以下、一例として、鏡筒ユニットBと鏡筒ユニットCとの間における気密化機構と鏡筒ユニットBと鏡筒ユニットCとの組み立て方法(位置調整して、連結した後に気密化する方法)を図2乃至図4(A)を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, as an example, an airtight mechanism between the lens barrel unit B and the lens barrel unit C and a method of assembling the lens barrel unit B and the lens barrel unit C (method of adjusting the position and airtight after connecting) This will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 4A.
まず、気密化機構について説明する。 First, the airtight mechanism will be described.
図2は連結前の鏡筒ユニットCの上部分及びその付帯部品を示す分解斜視図であり、また図4(A)は気密化機構の部分断面図である。なお、鏡筒ユニットCは、図1(B)に示すように、下部鏡筒部分19とフランジ22を含むが、図2ではこれら下部鏡筒部分19等は省略され、取り付けフランジ2及びそれより上方の上部鏡筒部分18とフランジ部15のみを示している。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the upper part of the lens barrel unit C and its associated parts before connection, and FIG. 4A is a partial sectional view of the airtight mechanism. As shown in FIG. 1B, the lens barrel unit C includes a lower
フランジ部14の下端には第1面14aが形成される。この第1面14aと対向するフランジ部15の上端には第2面15aが形成される(図3(A)参照)。フランジ部15はフランジ部14よりも小径に設定されており、フランジ部14の第1面14aの外周側にはフランジ部15の第2面15aによって覆われない部分がある。
A
図2に示すように、フランジ部15の第2面15aにはフランジ部14を貫通した有頭ボルト12a,12b(図1(B)参照)を挿通するための貫通穴51a、51bが周方向に沿って等間隔に複数形成される。貫通穴51から突出した有頭ボルト12a,12bにはナット16a,16bが螺合され、これによりフランジ部14とフランジ部15とが互いに固定されて連結される。フランジ部15とフランジ部14との間の部分(第2面15aによって覆われない第1面14aの外周側の部分)には、環状の押圧部材52が配置される。この押圧部材52は、フランジ部15に対して上方から取り付けられる(嵌め込まれる)もので、フランジ部14を貫通した有頭ボルト13a、13b(図1(B)及び図3(C)参照)を挿通するための貫通穴53a、53bが周方向に沿って等間隔に複数形成される。貫通穴53a、53bから突出したボルト13a、13bの部分には、図1(B)及び図3(C)に示すように、ナット17a,17bが螺合されていて、これにより押圧部材52がフランジ部14の第1面14a(図3(A)参照)に固定される。
As shown in FIG. 2, through
図4(A)に示すように、フランジ部15の外周面15bは、上部で外径が小さく下部に向かって外径が大きくなるように(フランジ部14の第1面14aから離れるにしたがって外径が大きくなるように)テーパー形状に形成される。押圧部材52の内周面は、その下半分52aがフランジ部15の外周面15bに沿って平行になるように中間部で内径が小さく下部に向かって内径が拡がるテーパー形状に形成され、またその上半分52bがフランジ部15の外周面15bから離れるように中間部で内径が小さく上部に向かって内径が拡がるテーパー形状に形成される。すなわち、押圧部材52の内周面は、その中間部で内径が最も小さく、その上部及び下部で該中間部よりも内径が大きく形成される。押圧部材52の中間部の内径(最小内径)は、フランジ部15の上端部の外径(最小外径)よりも大きいが、フランジ部15の下端部の外径(最大外径)よりも小さく設定されていて
、押圧部材52をフランジ部15の上方から取り付ける(嵌め込む)のを許容する一方、押圧部材52がフランジ部15の下端部に引っ掛かって該下端部から抜け落ちるのを防止する。
As shown in FIG. 4A, the outer
フランジ部15の外周面15b、押圧部材52の上半分52b及びフランジ部14によって囲まれる空間内に、気密化のためにOリング等の気密化部品としてのシール材54が配置される。シール材54の内径はフランジ部15の上端部の外径(最小外径)よりも若干大きく設定されている。
In the space surrounded by the outer
上述したフランジ部15の外周面15b、押圧部材52、押圧部材52の内周面の下半分52a、上半分52b、シール材54及びボルト13a,13b、ナット17a,17bが、鏡筒ユニットBと鏡筒ユニットCとの連結部分間における気密化機構を構成する。また、この気密化機構中の押圧部材52とシール材54が、気密化部材を構成する。
The outer
なお、本例の投影光学系1が、波長200nm以下の露光波長を有する真空紫外光を使用する場合には、その光路内を露光波長に対して酸素より吸収の少ない窒素ガスや希ガス等のガス(以下「低吸収性ガス」と記す)でガス置換する必要がある。また、波長が200nmより長い波長の露光光を使用する場合であっても、光路内の有機物等の汚染物が存在すると、露光光の光エネルギーにより有機物が化学変化してレンズ表面に堆積し、投影光学系1の透過率を低下させる原因となるおそれがある。 When the projection optical system 1 of the present example uses vacuum ultraviolet light having an exposure wavelength of 200 nm or less, nitrogen gas or rare gas that absorbs less light than oxygen with respect to the exposure wavelength in the optical path. It is necessary to replace the gas with a gas (hereinafter referred to as “low absorption gas”). Further, even when exposure light having a wavelength longer than 200 nm is used, if there are contaminants such as organic matter in the optical path, the organic matter is chemically changed by the light energy of the exposure light and deposited on the lens surface, There is a risk of reducing the transmittance of the projection optical system 1.
そこで、本例の投影光学系1は、図1(B)に示すように、例えば鏡筒ユニットBの鏡筒部分10及び鏡筒ユニットDの鏡筒部分28に通気穴(図示せず)及びガス配管コネクター11,26を設けて、ガス配管コネクター11及び該ガス配管コネクター11に接続されたガス供給管12を介して投影光学系1内に低吸収性ガスや有機物を含まない清浄な空気を供給する一方、ガス配管コネクター26及び該ガス配管コネクター26に接続されたガス排出管27を介して投影光学系1内の気体を排出する構造にしてある。
Therefore, as shown in FIG. 1B, the projection optical system 1 of this example includes, for example, a vent hole (not shown) in the
次に、鏡筒ユニットBと鏡筒ユニットCの組み立て方法(位置調整して、連結した後に気密化する方法)を、図3を参照して詳細に説明する。 Next, a method of assembling the lens barrel unit B and the lens barrel unit C (a method of adjusting the position and airtight after connecting) will be described in detail with reference to FIG.
図3(A)は連結前の状態を示す部分断面図、同図(B)は連結・固定時の状態を示す部分断面図、同図(C)は連結後に気密化した状態を示す部分断面図である。 3A is a partial cross-sectional view showing a state before connection, FIG. 3B is a partial cross-sectional view showing a state during connection and fixing, and FIG. 3C is a partial cross-section showing an airtight state after connection. FIG.
図3(A)に示すように、鏡筒ユニットBの鏡筒部分10内には、レンズ41が、その光軸が鏡筒ユニットBの中心軸AXBと一致するように、レンズ保持機構42a、42bを介して配置されている。一方、鏡筒ユニットCの鏡筒部分18内には、レンズ43が、その光軸が鏡筒ユニットCの中心軸AXCと一致するように、レンズ保持機構44a、44bを介して配置されている。両鏡筒ユニットB、Cとの間、すなわち鏡筒ユニットCのフランジ部15と鏡筒ユニットBのフランジ部14との間には気密化機構の押圧部材52及びシール材54が配置されている。
As shown in FIG. 3A, in the
図3(B)に示すように、押圧部材52及びシール材54を鏡筒ユニットCのフランジ部15上に載せた状態で、該フランジ部15の第2面15a上に鏡筒ユニットBのフランジ部14の第1面14aを載置する。このとき、押圧部材52は、フランジ部15の下端部に引っ掛かった状態でフランジ部14から離れており、フランジ部14に接触することはない。また、シール材54も、フランジ部15の外周面15bと押圧部材52の内周面の上半分52bとの間の空間にあり、フランジ部14に接触することはない。
As shown in FIG. 3B, the flange of the lens barrel unit B is placed on the
両鏡筒ユニットB、Cの連結・固定に際しては、まず両鏡筒ユニットB、Cの中心軸(
光軸AXB、AXC)が正確に位置合わせされる必要がある。すなわち、両鏡筒ユニットB、C間の位置調整を行う必要がある。この位置調整は、例えば、上下の鏡筒ユニットB、Cの側面位置を機械的な位置センサー又は光学的な位置センサーで計測しつつ、何れか一方の鏡筒ユニット(例えば鏡筒ユニットB)を他方の鏡筒ユニット(例えば鏡筒ユニットC)に対して押し引きして、その位置を調整して行う。すなわち、鏡筒ユニットCのフランジ部15の第2面15a上で鏡筒ユニットBのフランジ部14の第1面14aを摺動させながら行われる。これには例えば1μm以下の位置調整精度が要求される。なお、フランジ部15の第2面15aに対してフランジ部14の第1面14aを摺動させずに第1面14aを第2面15aに対して非接触(鏡筒ユニットBを鏡筒ユニットCに対して持ち上げた状態)で位置決めを行った後、第1面14aと第2面15aとを接触させてもよい。
When connecting and fixing both barrel units B and C, first, the central axes of the barrel units B and C (
The optical axes AXB, AXC) need to be accurately aligned. That is, it is necessary to adjust the position between the lens barrel units B and C. For this position adjustment, for example, while measuring the side surface positions of the upper and lower barrel units B and C with a mechanical position sensor or an optical position sensor, one of the barrel units (for example, the barrel unit B) is measured. This is done by pushing and pulling the other barrel unit (for example, barrel unit C) and adjusting its position. That is, it is performed while sliding the
この位置調整完了後に、有頭ボルト12a、12b及びナット16a、16bにより両鏡筒ユニットB、Cを固定する。
After this position adjustment is completed, both barrel units B and C are fixed by the headed
図3(B)に示す連結・固定状態でも投影光学系1の鏡筒内の空間60は、外部空間に対して概ね気密化されてはいるが、フランジ部14の第1面14aとフランジ部15の第2面15aの機械研削又は研磨に伴う表面の凹凸のために、第1面14aと第2面15aとの間を介しての通気性が残存している。この第1面14aと第2面15aとの間を介しての通気性を遮断するために(第1面14aと第2面15aとの間の気密性を確保するために)、図3(C)に示すように、有頭ボルト13a、13b、ナット17a、17bにより押圧部材52をフランジ部14に対して締め付け固定する。これに伴い、シール材54は押圧部材52により圧迫され、フランジ部14の第1面14a及びフランジ部15の外周面15bに押しつけられる。
Even in the coupled / fixed state shown in FIG. 3B, the
その結果、図4(A)に詳細に示すように、シール材54の表面の一部61はフランジ部14の第1面14aに密着し、別の一部62はフランジ部15の外周面15bに密着する。これにより第1面14aと第2面15aとの間が鏡筒外部と遮断され、鏡筒の内部空間60を鏡筒外部から遮断して、内部空間60の気密化が達成される。
As a result, as shown in detail in FIG. 4A, a
なお、以上の説明では、鏡筒ユニットBと鏡筒ユニットCとの連結部分について行ったが、鏡筒ユニットAと鏡筒ユニットBとの連結部分間、鏡筒ユニットCと鏡筒ユニットDとの連結部分間及び鏡筒ユニットDと鏡筒ユニットEとの連結部分間についても、上述したのと同様の位置調整機構及び気密化機構を採用し、また同様の組み立て方法を採用するので、その詳細な説明を省略する。 In the above description, the connection between the lens barrel unit B and the lens barrel unit C is performed. However, the lens barrel unit C and the lens barrel unit D are connected to each other between the connection portions of the lens barrel unit A and the lens barrel unit B. For the connecting portion between the lens barrel unit D and the connecting portion portion between the lens barrel unit E and the lens barrel unit E, the same position adjusting mechanism and airtight mechanism as described above are employed, and the same assembling method is employed. Detailed description is omitted.
図1(B)中、符号5a,9aは、鏡筒ユニットAのフランジ部6と鏡筒ユニットBのフランジ部7との間における気密化機構を構成する押圧部材をフランジ部6に固定するための有頭ボルト及びナット、また符号20a,24aは、鏡筒ユニットCのフランジ部22と鏡筒ユニットDのフランジ部23との間における気密化機構を構成する押圧部材をフランジ部22に固定するための有頭ボルト及びナット、また符号30a,34aは、鏡筒ユニットDのフランジ部31と鏡筒ユニットEのフランジ部32との間における気密化機構を構成する押圧部材をフランジ部31に固定するための有頭ボルト及びナットである。
In FIG. 1B,
発明が解決しようとする課題の欄で説明したように、鏡筒ユニットのフランジの互いに向き合う面の間にシール材を介在させて気密化する場合、シール材の弾性変形応力がこれらの面からフランジに作用するため、鏡筒ユニット間の位置関係を正確に保ったまま、あるいは正確に位置調整しながら連結し固定することは困難であった。 As described in the section of the problem to be solved by the invention, when the sealing material is interposed between the facing surfaces of the flange of the lens barrel unit so as to be airtight, the elastic deformation stress of the sealing material causes the flange from the surfaces. Therefore, it is difficult to connect and fix the lens barrel units while maintaining the positional relationship between them accurately or while accurately adjusting the positions.
これに対し、本例の投影光学系1の気密化機構及び組み立て方法では、鏡筒ユニットB
、Cの場合で既に説明したように、位置調整に際してシール材54が上方の鏡筒ユニットBのフランジ部14の第1面14aに接することなく配置されるので、両鏡筒ユニットB、Cの接触及び摺動に際し、シール材54に変形応力が生じることはあり得ず、シール材54の変形応力が鏡筒位置調整精度を悪化させることもあり得ない。
On the other hand, in the airtight mechanism and assembly method of the projection optical system 1 of this example, the lens barrel unit B
As already described in the case of C, since the sealing
また、気密化用の機械的な固定部材である、有頭ボルト13a,13b及びナット17a,17bで押圧部材52をフランジ部14の第1面14aに締め付け固定するのは、両鏡筒ユニットB,Cの位置関係が正確に調整され、かつ、有頭ボルト12a,12b及びナット16a,16bで強固に固定された後であるので、気密化によって位置調整後の両鏡筒ユニットB,Cの位置関係に誤差が生じることもない。
Further, it is the both barrel unit B that fastens and fixes the pressing
同じ気密化機構及び組み立て方法を採用する他の鏡筒ユニットA,B間、鏡筒ユニットC,D間、鏡筒ユニットD,E間についても、同様に両鏡筒ユニットの接触及び摺動に際し、シール材54に変形応力が生じることはあり得ず、シール材54の変形応力が鏡筒位置調整精度を悪化させることもあり得ない。また、気密化によって位置調整後の両鏡筒ユニットの位置関係に誤差が生じることもない。
Similarly, between the lens barrel units A and B, between the lens barrel units C and D, and between the lens barrel units D and E adopting the same airtight mechanism and assembling method, both the lens barrel units are contacted and slid. Deformation stress cannot occur in the sealing
したがって、本例により、高度な気密性と高精度の位置調整性を併せ持った優れた気密型投影光学系を実現することが出来、例えば酸素(O2)濃度を0.1ppm程度以下に抑え、また水蒸気(H2O)濃度を1ppm乃至2ppm以下に抑えることが可能である。 Therefore, according to this example, it is possible to realize an excellent airtight projection optical system having both high airtightness and highly accurate position adjustment, and for example, the oxygen (O 2 ) concentration is suppressed to about 0.1 ppm or less. The water vapor (H 2 O) concentration can be suppressed to 1 ppm to 2 ppm or less.
上記実施形態では、シール材54として例えばOリングを採用したが、この材質はテフロン、バイトン、カルレッツ(いずれも商品名)等のフッ素樹脂であることが望ましい。
In the above-described embodiment, for example, an O-ring is used as the sealing
また、Oリングの表面にアルミニウム等の金属をコートしてOリングからの発水量を低減するようにしたものを採用することが望ましい。 In addition, it is desirable to employ a material in which the surface of the O-ring is coated with a metal such as aluminum to reduce the amount of water generated from the O-ring.
また、シール材54としてインジウム等の金属シール材を採用することもできる。
Further, a metal sealing material such as indium can be adopted as the sealing
各鏡筒ユニットA,B,C,D,Eの固定については有頭ボルト及びナットで行うものの、フランジ部間の気密化についてはシール材、押圧部材を使用する代わりに両フランジ部の隙間(例えばフランジ部14の第1面14aとフランジ部15の第2面15aとの間)に接着剤やグリースを流し込んで気密化する方法を採用することもできる。
Each lens barrel unit A, B, C, D, E is fixed with headed bolts and nuts, but for airtightness between the flanges, a gap between the flanges ( For example, a method of pouring an adhesive or grease between the
フランジ部15の外周面15bと押圧部材52の内周面52aを、下方で径が大きく、上方で径が小さくなるようにテーパー状に形成して、位置調整の際、押圧部材52をフランジ部15に引っ掛けておくことが出来るようにしたが、図4(B)の変形例に示すように、フランジ部15の外周面15bと押圧部材52の内周面の下半分52aを、テーパー状に形成する代わりに、上方、下方でともに径が変化しないストレートに形成してもよい。なお、押圧部材52の下半分52bはシール材54を押圧するためにテーパー状にしておくことが好ましい。
The outer
上述の実施形態及び変形例では、フランジ部15の第2面15aに有頭ボルト12a,12bを挿通するための貫通穴51a,51bが形成され、またフランジ部14のも有頭ボルト12a,12bを挿通するための不図示の貫通穴が形成されている。鏡筒ユニットBと鏡筒ユニットCとの連結に際し、有頭ボルト12a,12bはこれらの貫通穴を通して設置され、ナット16a,16bを螺合することにより、固定されることになる。
In the above-described embodiment and modification, the through
したがって、フランジ部14の上面と有頭ボルト12a,12bとの接触面(図3(B)、図4(A)参照)、及びフランジ部15の下面とナット16a,16bとの接触面(
図3(B)、図4(A)参照)に通気性があると、これら接触面から酸素や水蒸気を含む外気が貫通穴51a,51b等の内部に侵入する。そして、この外気がフランジ14の第1面14aとフランジ15の第2面15aとの間を、両面の機械研削又は研磨に伴う表面の凹凸に起因する通気性により投影光学系1の光路空間内に侵入する恐れがある。
Therefore, the contact surface between the upper surface of the
If there is air permeability in FIGS. 3 (B) and 4 (A)), outside air containing oxygen and water vapor enters the through
しかし、フランジ部14の上面と有頭ボルト12a,12bとの接触面(固定箇所)、及びフランジ部15の下面とナット16a,16bとの接触面(固定箇所)には、通常、ナット16a,16bを締め付ける際に生じる大きな押し付け力(締め付け力)が加わるため、これらの接触面の通気性が原因となって、投影光学系1の光路空間内の酸素濃度あるいは水蒸気濃度が上述した基準値(例えば1ppm程度以下)に達成することが不可能になることは、実際には殆ど無い。
However, the contact surfaces (fixed locations) between the upper surface of the
だだし、フランジ部14の上面と有頭ボルト12a,12bとの接触面(固定箇所)、及びフランジ部15の下面とナット16a,16bとの接触面(固定箇所)に、銅などの比較的柔らかい金属製のワッシャを配置して、該ワッシャをナット16a,16bを締め付ける際に生じる大きな押し付け力により変形させることにより、上記固定箇所に存在していた隙間を無くして(埋めて)、より高度な気密化を実現し、光路空間内の酸素濃度及び水蒸気濃度を一層低減することは可能である。
However, the contact surface (fixed portion) between the upper surface of the
また、ワッシャを使用する代わりに、あるいはワッシャの使用と併せて、有頭ボルト12a,12bの周囲、ナット16a,16bの周囲、あるいはワッシャの周囲にグリース又は接着剤を塗布して一層の気密化を図ることもできる。
Further, instead of using a washer or in conjunction with the use of a washer, grease or an adhesive is applied around the headed
ところで、このようなボルト12a,12b及びナット16a,16bの取り付け部分の気密化対策を行うか否かに係わらず、ボルト12a,12bを通すためにフランジ部15に形成された貫通穴51a,51b及びフランジ部14に形成された不図示の貫通穴は、投影光学系1の光路空間との間に、僅かに通気性を有する空間(以下「貫通穴空間」と呼ぶ)となっている。
By the way, regardless of whether or not such measures are taken to seal the
この貫通穴空間は、投影光学系1の光路空間内のガス置換に際して効率的にガス置換を行うことが難しい。効率的にガス置換を行うためには、貫通穴空間と投影光学系1の光路空間との間の通気性を高める必要がある。 This through-hole space is difficult to efficiently perform gas replacement when replacing gas in the optical path space of the projection optical system 1. In order to perform gas replacement efficiently, it is necessary to improve the air permeability between the through hole space and the optical path space of the projection optical system 1.
このために、例えば、フランジ部15の第2面15a又はフランジ部14の第1面14aに微小な空間を形成するか、あるいはフランジ部15又はフランジ部14に、光路空間(空間60)とフランジ部15の貫通穴51a,51b及びフランジ部14の不図示の貫通穴とを結ぶ通気穴を設けて、上記通気性を確保することが出来る。
For this purpose, for example, a minute space is formed in the
また、上述の実施形態では、鏡筒ユニットCと鏡筒ユニットDとの間の気密化及び連結に上記気密化機構及び上記組み立て方法を適用した場合のみならず、鏡筒ユニットAと鏡筒ユニットBとの間、鏡筒ユニットBと鏡筒ユニットCとの間、鏡筒ユニットDと鏡筒ユニットEとの間の気密化及び連結にも適用した場合(全ての鏡筒ユニットA,B,C,D,Eに適用した場合)を説明したが、これに限定されるものではなく、複数の鏡筒ユニットA,B,C,D,Eのうち、少なくともいずれか一組の鏡筒ユニット(例えば鏡筒ユニットBと鏡筒ユニットCとの間)に適用されればよい。 Further, in the above-described embodiment, not only when the airtight mechanism and the assembly method are applied to airtightness and connection between the lens barrel unit C and the lens barrel unit D, but also the lens barrel unit A and the lens barrel unit. When applied to airtightness and connection between the lens barrel unit B and the lens barrel unit C, between the lens barrel unit D and the lens barrel unit E (all lens barrel units A, B, However, the present invention is not limited to this, and at least any one of the plurality of lens barrel units A, B, C, D, E is described. It may be applied to (for example, between the barrel unit B and the barrel unit C).
また、上述の実施形態では、投影光学系1はレンズ40等のみからなる屈折光学系であるとしたが、反射鏡(ミラー)を含む反射屈折光学系であってもよい。反射屈折光学系の場合には、投影光学系1の光軸AXが1本のみではなく複数本となる場合も生じるが、その場合には、上記鏡筒ユニットA,B,C,D,Eの連結は各光軸に沿って行うことにな
る。
In the above-described embodiment, the projection optical system 1 is a refractive optical system including only the
反射屈折光学系の場合、各光軸が鉛直となるとは限らない。上述の説明においては、鏡筒ユニットB、Cを、その光軸が鉛直となる向きで調整するものとして説明したが、これは説明を容易にする便宜的な措置であり、また一例に過ぎず、各鏡筒ユニットA,B,C,D,Eが実際に使用されるのと同じ姿勢で、例えば横置きしたり、傾けたりした状態で調整を行っても何ら問題はないことは言うまでもない。 In the case of a catadioptric optical system, each optical axis is not always vertical. In the above description, the lens barrel units B and C have been described as being adjusted in a direction in which the optical axis is vertical, but this is a convenient measure for facilitating the description and is merely an example. Needless to say, there is no problem even if the lens barrel units A, B, C, D, and E are adjusted in the same posture as they are actually used, for example, horizontally or tilted. .
また、上述の実施形態では、鏡筒ユニットA,B,C,D,Eの相互間の固定、及び押圧部材52の固定は、ボルトとナットにより行うとしたが、ナットを使用せずに対向する部材にネジ穴を切って、このネジ穴に対しボルトを螺合し、締め付けることによって行ってもよい。
In the above-described embodiment, the lens barrel units A, B, C, D, and E are fixed to each other and the pressing
なお、各鏡筒ユニットA,B,C,D,Eの連結部分が上記の機構で気密化されても、投影光学系1のうち最上部の光学素子40(図1(B)参照)と鏡筒ユニットAとの間、及び最下部の光学素子45(図1(B)参照)と鏡筒ユニットEとの間が気密化されていないと、投影光学系1全体としては、気密化が達成されない。そこで、投影光学系1の最上部と最下部に、シール機構として、例えば、実質的に気密化する機構を備えた平板光学素子を採用し、この平板光学素子を投影光学系1の最上部と最下部に設けて、気密化することも出来る。あるいは、投影光学系1の最上部と最下部の平板光学素子の側面吸引排気シール等をシール機構として採用し、これを投影光学系1の最上部と最下部に設けて気密化することも出来る。 Even if the connecting portions of the lens barrel units A, B, C, D, and E are hermetically sealed by the above mechanism, the uppermost optical element 40 (see FIG. 1B) of the projection optical system 1 is used. If the space between the lens barrel unit A and the space between the lowermost optical element 45 (see FIG. 1B) and the lens barrel unit E are not airtight, the projection optical system 1 as a whole is airtight. Not achieved. Therefore, for example, a flat plate optical element having a substantially airtight mechanism is employed as the seal mechanism at the top and bottom of the projection optical system 1, and this flat plate optical element is connected to the top of the projection optical system 1. It can also be installed at the bottom and airtight. Alternatively, a side suction exhaust seal or the like of the uppermost and lowermost flat plate optical elements of the projection optical system 1 can be adopted as a sealing mechanism, which can be provided at the uppermost and lowermost portions of the projection optical system 1 to be airtight. .
次に、本発明の投影光学系の第2の実施の形態について説明する。ただし、本第2の実施の形態の投影光学系についてもその概要は上述の第1の実施の形態の投影光学系とほぼ同じであるので、その差異部分について図5(A)及び(B)を参照して説明する。図5(A)及び(B)では投影光学系1の鏡筒ユニットBと鏡筒ユニットCとの連結部分について示している。なお、図5(A)及び(B)中、図1(A)、(B)、図2、図3(A)、(B)、(C)及び図4と同じ部分については同じ符号が付してある。 Next, a second embodiment of the projection optical system of the present invention will be described. However, the outline of the projection optical system according to the second embodiment is almost the same as that of the projection optical system according to the first embodiment described above, and the differences are shown in FIGS. 5A and 5B. Will be described with reference to FIG. FIGS. 5A and 5B show a connecting portion between the lens barrel unit B and the lens barrel unit C of the projection optical system 1. 5 (A) and 5 (B), the same reference numerals are used for the same portions as those in FIGS. 1 (A), 1 (B), FIG. 2, FIG. 3 (A), (B), (C) and FIG. It is attached.
本第2の実施態様の投影光学系1では、図5(A)及び(B)に示すように、鏡筒ユニットBのフランジ部14の上面及び下面(第1面14a)に、鏡筒ユニットBの光軸を中心とする円環状の溝63,64を形成する。また、鏡筒ユニットCのフランジ部15の上面(第2面15a)及び下面にも、鏡筒ユニットCの光軸を中心とする溝65及び溝66を形成する。
In the projection optical system 1 of the second embodiment, as shown in FIGS. 5A and 5B, the lens barrel unit is provided on the upper surface and the lower surface (
溝63,64,65,66以外の構造は上述した第1の実施の形態の投影光学系1の鏡筒ユニットB、Cの構造と同様である。
The structure other than the
本第2の実施形態の投影光学系1においても、鏡筒ユニットBと鏡筒ユニットCとの連結は、両鏡筒ユニットB、C間の位置調整と、ボルト12aナット16aによる固定とを順次行うことにより実施する。そして、その位置調整の際には、押圧部材52は、フランジ部15の下端部に引っ掛かった状態でフランジ部14から離れており、フランジ部14に接触することはない。また、シール材54も、フランジ部15の外周面15bと押圧部材52の内周面の上半分52bとの間の空間にあり、フランジ部14に接触することはない。
Also in the projection optical system 1 of the second embodiment, the connection between the lens barrel unit B and the lens barrel unit C is performed by sequentially adjusting the position between the lens barrel units B and C and fixing with the
この位置調整完了後に、有頭ボルト12a、ナット16aにより両鏡筒ユニットB、Cを固定する。
After the position adjustment is completed, both lens barrel units B and C are fixed by the headed
続いて、気密化のための有頭ボルト13a、ナット17aにより押圧部材52をフランジ部14の第1面14aに対して締め付け固定する。これにより、上述の第1の実施の形態と同様にシール材54は押圧部材52により圧迫され、フランジ部14の第1面14a及びフランジ部15の外周面15bに押しつけられ、シール材54の表面の一部61はフランジ部14の第1面14aに密着し、別の一部62はフランジ部15の外周面15bに密着する。
Subsequently, the pressing
その際に、シール材54はフランジ部15を介して鏡筒ユニットCを、その中心方向に押すことになる。鏡筒ユニットB及び鏡筒ユニットCは効果的に固定されているので、この押し付け力によって連結部分がずれて鏡筒ユニットB、C間の位置調整が狂うことはないが、鏡筒ユニットB、Cの剛性によっては、その全体を僅かながら歪ませる恐れがある。そして、この歪みが投影光学系1の結像性能を劣化させる恐れが生じる。
At that time, the sealing
この点について、本第2の実施形態では、フランジ部14、フランジ部15の上面及び下面に、円環状の溝63,64,65,66を設けてあるので、この溝構造(正確には2つの溝に挟まれた部分の構造)により、上記押し付け力が緩和されて鏡筒の変形を防止できる。また、このような溝構造による上記押し付け力の緩和を積極的に利用すると、鏡筒ユニットB及び鏡筒ユニットCを薄肉化して必要最小限の剛性が確保できるようにしても、上記押し付け力による鏡筒の変形を防止できる効果もある。これにより投影光学系1の軽量化や共振周波数の上昇を図り、投影光学系1の耐震動性を向上させることができる。
In this regard, in the second embodiment, since the
なお、このような溝構造によって、フランジ部14とフランジ部15との間には、フランジ部14の下面(第1面14a)に形成した溝64とフランジ部15の上面(第2面15a)に形成した溝66とにより囲まれる空間が形成されることになる。そこで、この溝空間と外部を連結する穴68をフランジ部14に形成し、該穴68にガスコネクター67を設けることができる。そして、ガスコネクター67に排気管69を接続し、フランジ部14とフランジ部15との間の空間を排気することもできる。これにより、シール材54から発生する微量の水蒸気や有機物の、投影光学系1内への侵入を防止することができ、投影光学系1の光路空間のガス純度を一層向上させることが可能となる。
With such a groove structure, a
以上の説明では、鏡筒ユニットB,Cの連結部分について行ったが、他の鏡筒ユニットA,D,Eについても、同様にフランジの上面及び下面に円環状の溝が形成してもよい。 In the above description, the connection between the lens barrel units B and C has been described. However, for other lens barrel units A, D, and E, annular grooves may be formed on the upper and lower surfaces of the flange. .
次に、本発明の投影露光装置の実施の形態について図6を参照して説明する。本実施の形態の露光装置の鋳物製ボディフレーム72には、上述したいずれかの実施形態の投影光学系1が、取り付けフランジ2を介してボルト70及びナット71により搭載され、固定される。投影光学系1のガス配管コネクター11にガス供給配管12を接続し、ガス供給源84から投影光学系1内に窒素ガス又は希ガス(低吸収性ガス)あるいは有機汚染物のない清浄な空気を供給する。他方、ガス配管コネクター26にガス供給管27を接続し、投影光学系1内のガスをガス排気機構85に排気する。
Next, an embodiment of the projection exposure apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. The projection optical system 1 according to any one of the above-described embodiments is mounted and fixed to the
ボディフレーム72の下部には、露光装置が設置される半導体工場の床からの振動の、投影光学系1等への伝達を防止するための除振機構96が設けられる。ボディフレーム72の上部には、レチクルベース78が設置され、その上にレチクルステージ77が設けられる。露光すべきパターンが描画されたレチクル75は、レチクルステージ77上に載置され、該レチクルステージ77によりレチクルベース78上を図6の左右方向に走査可能になっている。また、レチクルステージ77の走査に伴う振動のボディフレーム72への伝達を防止するためにボディフレーム72とレチクルベース78との間にも除振機構82が設けられる。
Below the
照明光学系73は、不図示のF2(フッ素)レーザ、ArF(アルゴンフッ素)エキシマレーザ、あるいはKrF(クリプトンフッ素)エキシマレーザ等の光源から発せられる照明光束を照度均一化してレチクル75に照射する。
The illumination
露光装置によりパターンが転写されるウエハ(被露光基板)87は、ウエハホルダ88に保持され、ウエハステージ89によってウエハベース90上を図6の左右方向に走査及び移動可能で且つ図6の前後方向(図6の紙面の表裏方向)に移動可能になっている。また、ウエハステージ87への半導体工場の床からの振動の伝達を防止するためにウエハベース90と不図示の床との間にも除振機構95が設けられている。
A wafer (substrate to be exposed) 87 onto which a pattern is transferred by the exposure apparatus is held by a
これらレチクルステージ77及びウエハステージ89の各位置は、それぞれレチクル干渉計79及びウエハ干渉計92により、各ステージ上に設けられた移動鏡76,91の位置を介して計測される。
The positions of the reticle stage 77 and the
レチクル75上のパターンをウエハ87上へ露光転写するに際しては、これらのレチクル干渉計79及びウエハ干渉計92の位置計測値に基づいて、不図示の制御系によりレチクルステージ77及びウエハステージ89を制御し、レチクル75とウエハ87の位置関係を所定の位置関係に保って、相対走査(スキャン)して露光を行う。
When exposing and transferring the pattern on the
露光光の波長が200nm以下の真空紫外光を使用する場合には、ガス供給機構84から投影光学系1内に供給するガスは、上述の低吸収性ガスに限定される。さらに、波長が180nm以下となると、空気中の酸素や水蒸気による露光光の吸収が一層強まるために投影光学系1内のみならず、照明系73内の光路、レチクル75の近傍並びに投影光学系1とウエハ87との間の光路についても、そこから酸素や水蒸気を除去し、低吸収性ガスでガス置換する必要が生じてくる。
When vacuum ultraviolet light having a wavelength of exposure light of 200 nm or less is used, the gas supplied from the
そこで、露光光の波長が180nm以下の場合、例えば光源として波長157nmのF2レーザを採用する場合には、レチクルステージ75の近傍をレチクル気密隔壁80で覆い、その内部を低吸収性ガスでガス置換する必要がある。レチクル気密隔壁80の内部のガス置換は、例えば、不図示のガス供給系により、該内部に低吸収性ガスを供給し、不図示のガス排気系により該内部のガスを排気することにより行う。
Therefore, when the wavelength of the exposure light is 180 nm or less, for example, when an F 2 laser with a wavelength of 157 nm is used as the light source, the vicinity of the
レチクル気密隔壁80と照明光学系73及び投影光学系1の間は、レチクルステージ77の移動に伴う振動の照明光学系73及び投影光学系1への伝達を防止するために、可撓性フィルムを蛇腹状で且つ円筒形状にしたフィルム部材74,83により気密的に連結する。フィルム部材83と投影光学系1の連結部分としては、最上部の鏡筒ユニットAのフランジ6部分等とする。
Between the reticle
また、ウエハステージ87の近傍についてもウエハ気密隔壁94で覆い、その内部を低吸収性ガスでガス置換する必要がある。ウエハ気密隔壁94の内部のガス置換は、例えば、不図示のガス供給系により、該内部に低吸収性ガスを供給し、不図示のガス排気系により、該内部のガスを排気することにより行う。
Further, it is necessary to cover the vicinity of the
ウエハ気密隔壁94と投影光学系1との間は、ウエハステージ87の移動に伴う振動の投影光学系1への伝達を防止するために、可撓性フィルムを蛇腹状で且つ円筒形状フィルム部材86により気密的に連結する。フィルム部材86と投影光学系1の連結部分としては、最下部の鏡筒ユニットEのフランジ32部分等とする。
Between the wafer
なお、この場合において、投影光学系1内に充填する低吸収性ガスとレチクル気密隔壁80内に充填する低吸収性ガスが、同種のガスである場合には、前述の投影光学系1の最
上部のシール機構は設けなくてもよい。また、投影光学系1内に充填する低吸収性ガスとウエハ気密隔壁94内に充填する低吸収性ガスが、同種のガスである場合には、前述の投影光学系1の最下部のシール機構は設けなくてもよい。
In this case, when the low-absorbing gas filled in the projection optical system 1 and the low-absorbing gas filled in the reticle
本発明の投影露光装置は、図1乃至図5に示す投影光学系1及びその変形例等を装備したものであればよく、上述した実施の形態の露光装置に限定されるものではない。 The projection exposure apparatus of the present invention is not limited to the exposure apparatus of the above-described embodiment as long as it is equipped with the projection optical system 1 shown in FIGS.
図1(B)は同正面図である。
図3(B)は鏡筒ユニットBと鏡筒ユニットCとの連結時の状態を示す部分拡大断面図である。 FIG. 3B is a partially enlarged sectional view showing a state when the lens barrel unit B and the lens barrel unit C are connected.
図3(C)は鏡筒ユニットBと鏡筒ユニットCとの連結部分を気密化した状態を示す部分拡大断面図である。
図4(B)は図4(A)に示す実施の形態の変形例を示す部分拡大断面図である。
図5(B)は鏡筒ユニットBと鏡筒ユニットCとの連結時の状態を示す部分拡大断面図である。
1 投影光学系
A、B,C,D,E 鏡筒ユニット
3,10,18,19,28,35 鏡筒部分
6,7,14,15,22,23,31,32 フランジ部
14a 第1面
15a 第2面
4a、4b、8a、8b 機械的な固定部材(締結部材)
12a、12b、16a、16b 機械的な固定部材(締結部材)
20a、20b、24a、24b 機械的な固定部材(締結部材)
29a、29b、33a、33b 機械的な固定部材(締結部材)
5a、5b、9a、9b 機械的な固定部材(締結部材)
13a、13b、17a、17b 機械的な固定部材(締結部材)
21a、21b、25a、25b 機械的な固定部材(締結部材)
30a、30b、34a、34b 機械的な固定部材(締結部材)
52 押圧部材
54 気密化部品(Oリング)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Projection optical system A, B, C, D, E
12a, 12b, 16a, 16b Mechanical fixing member (fastening member)
20a, 20b, 24a, 24b Mechanical fixing member (fastening member)
29a, 29b, 33a, 33b Mechanical fixing member (fastening member)
5a, 5b, 9a, 9b Mechanical fixing member (fastening member)
13a, 13b, 17a, 17b Mechanical fixing member (fastening member)
21a, 21b, 25a, 25b Mechanical fixing member (fastening member)
30a, 30b, 34a, 34b Mechanical fixing member (fastening member)
52 Pressing
Claims (22)
前記複数の鏡筒ユニットのうち、第1鏡筒ユニットの第1面と第2鏡筒ユニットの第2面とを互いに対向させ、
前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間の位置を調整し、
前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間の位置を調整した後、前記第1面と前記第2面との間の気密性を確保するために、前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間に気密化部材を取り付けることを特徴とする投影光学系の製造方法。 In a method for manufacturing a projection optical system that constitutes a projection optical system by connecting a plurality of lens barrel units to each other,
Among the plurality of lens barrel units, the first surface of the first lens barrel unit and the second surface of the second lens barrel unit are opposed to each other,
Adjusting the position between the first barrel unit and the second barrel unit;
After adjusting the position between the first lens barrel unit and the second lens barrel unit, the first lens barrel unit is used to ensure airtightness between the first surface and the second surface. A projection optical system manufacturing method, wherein an airtight member is attached between the first lens barrel unit and the second lens barrel unit.
前記気密化部材は、調整された前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間の位置関係に影響を与えないように、前記第1鏡筒ユニット及び前記第2鏡筒ユニットの外側から取り付けられることを特徴とする投影光学系の製造方法。 In the manufacturing method of the projection optical system according to claim 1,
The hermetic member may prevent the first lens barrel unit and the second lens barrel unit from affecting the positional relationship between the adjusted first lens barrel unit and the second lens barrel unit. A projection optical system manufacturing method, wherein the projection optical system is attached from the outside.
前記鏡筒ユニット間の位置調整は、前記第1鏡筒ユニットを第2鏡筒ユニットに対して摺動することにより行うことを特徴とする投影光学系の製造方法。 In the manufacturing method of the projection optical system according to claim 1 or 2,
The method of manufacturing a projection optical system, wherein the position adjustment between the lens barrel units is performed by sliding the first lens barrel unit with respect to the second lens barrel unit.
前記第1鏡筒ユニットは、前記第1面が形成された第1フランジ部を有し、
前記第2鏡筒ユニットは、前記第2面が形成され、かつ前記第1フランジ部の外径よりも小さい外径で形成された第2フランジ部を有することを特徴とする投影光学系の製造方法。 In the manufacturing method of the projection optical system according to any one of claims 1 to 3,
The first lens barrel unit has a first flange portion on which the first surface is formed,
The second lens barrel unit includes a second flange portion formed with the second surface and having an outer diameter smaller than the outer diameter of the first flange portion. Method.
前記気密化部材は、変形可能であり、かつ前記第1フランジ部の外径と前記第2フランジ部の外径との間の大きさを有する環状の気密化部品と、該気密化部品を、前記第1鏡筒ユニットの前記第1面と前記第2フランジ部の側面とに押圧する押圧部材とを含むことを特徴とする投影光学系の製造方法。 In the manufacturing method of the projection optical system according to claim 4,
The airtight member is deformable, and an annular airtight component having a size between the outer diameter of the first flange portion and the outer diameter of the second flange portion, and the airtight component, A method for manufacturing a projection optical system, comprising: a pressing member that presses against the first surface of the first lens barrel unit and a side surface of the second flange portion.
前記第2フランジ部の側面は、前記第2面から離れるにしたがって、徐々に外径が大きくなるように傾斜するテーパー面を有することを特徴とする投影光学系の製造方法。 In the manufacturing method of the projection optical system according to claim 5,
A method of manufacturing a projection optical system, wherein a side surface of the second flange portion has a tapered surface that is inclined so that an outer diameter gradually increases as the distance from the second surface increases.
前記第1鏡筒ユニットの第1面と前記第2鏡筒ユニットの第2面とを互いに対向させる前に、前記テーパー面に前記気密化部品を配置し、
前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間の位置を調整した後に、前記押圧部材により、前記気密化部品を前記第1鏡筒ユニットの前記第1面と前記第2フランジ部の側面とに押圧することを特徴とする投影光学系の製造方法。 In the manufacturing method of the projection optical system according to claim 6,
Before the first surface of the first lens barrel unit and the second surface of the second lens barrel unit are opposed to each other, the airtight component is disposed on the tapered surface,
After adjusting the position between the first lens barrel unit and the second lens barrel unit, the airtight component is moved between the first surface of the first lens barrel unit and the second flange portion by the pressing member. The projection optical system is manufactured by pressing against the side surface of the projection optical system.
前記押圧部材の押圧は、前記第1鏡筒ユニットの第1フランジ部と前記第2鏡筒ユニットの前記第2フランジ部とを締結部材で締結した後に行われることを特徴とする投影光学系の製造方法。 In the manufacturing method of the projection optical system according to claim 7,
The projection optical system according to claim 1, wherein the pressing member is pressed after the first flange portion of the first lens barrel unit and the second flange portion of the second lens barrel unit are fastened by a fastening member. Production method.
前記複数の鏡筒ユニットのうち、第1面を有する第1鏡筒ユニットと、
前記複数の鏡筒ユニットのうち、前記第1面と対向する第2面を有する第2鏡筒ユニットと、
前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間の位置を調整した後、前記第1面と前記第2面との間の気密性を確保するために、前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間に取り付けられる気密化部材とを含むことを特徴とする投影光学系。 In a projection optical system configured by connecting a plurality of lens barrel units to each other,
Of the plurality of lens barrel units, a first lens barrel unit having a first surface;
A second lens barrel unit having a second surface facing the first surface among the plurality of lens barrel units;
After adjusting the position between the first lens barrel unit and the second lens barrel unit, the first lens barrel unit is used to ensure airtightness between the first surface and the second surface. And an airtight member attached between the second barrel unit and the projection optical system.
前記気密化部材は、調整された前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間の位置関係に影響を与えないように、前記第1鏡筒ユニット及び前記第2鏡筒ユニットの外側から取り付けられることを特徴とする投影光学系。 The projection optical system according to claim 9, wherein
The hermetic member may prevent the first lens barrel unit and the second lens barrel unit from affecting the positional relationship between the adjusted first lens barrel unit and the second lens barrel unit. A projection optical system which is attached from the outside.
前記鏡筒ユニット間の位置調整は、前記第1鏡筒ユニットを第2鏡筒ユニットに対して摺動することにより行うことを特徴とする投影光学系。 The projection optical system according to claim 9 or 10,
The projection optical system characterized in that the position adjustment between the lens barrel units is performed by sliding the first lens barrel unit with respect to the second lens barrel unit.
前記第1鏡筒ユニットは、前記第1面が形成された第1フランジ部を有し、
前記第2鏡筒ユニットは、前記第2面が形成され、かつ前記第1フランジ部の外径よりも小さい外径で形成された第2フランジ部を有することを特徴とする投影光学系。 The projection optical system according to any one of claims 9 to 12,
The first lens barrel unit has a first flange portion on which the first surface is formed,
The projection optical system according to claim 1, wherein the second lens barrel unit includes a second flange portion formed with an outer diameter smaller than an outer diameter of the first flange portion, the second surface being formed.
前記気密化部材は、変形可能であり、かつ前記第1フランジ部の外径と前記第2フランジ部の外径との間の大きさを有する環状の気密化部品と、該気密化部品を、前記第1鏡筒ユニットの前記第1面と前記第2フランジ部の側面とに押圧する押圧部材とを含むことを特徴とする投影光学系。 The projection optical system according to claim 12,
The airtight member is deformable, and an annular airtight component having a size between the outer diameter of the first flange portion and the outer diameter of the second flange portion, and the airtight component, A projection optical system comprising: a pressing member that presses against the first surface of the first barrel unit and a side surface of the second flange portion.
前記第2フランジ部の側面は、前記第2面から離れるにしたがって、徐々に外径が大きくなるように傾斜するテーパー面を有することを特徴とする投影光学系。 The projection optical system according to claim 13, wherein
The projection optical system according to claim 1, wherein the side surface of the second flange portion has a tapered surface that is inclined so that the outer diameter gradually increases as the distance from the second surface increases.
前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットの少なくとも一方に、前記気密化部材を取り付ける際に前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットに生じる応力を低減して、該応力が前記第1鏡筒ユニットと前記第2鏡筒ユニットとの間の位置関係に影響を与えないようにする応力低減機構を設けてなることを特徴とする投影光学系。 The projection optical system according to any one of claims 9 to 14,
The stress generated in the first lens barrel unit and the second lens barrel unit when the airtight member is attached to at least one of the first lens barrel unit and the second lens barrel unit is reduced. A projection optical system comprising a stress reduction mechanism that prevents the positional relationship between the first lens barrel unit and the second lens barrel unit from being affected.
前記応力低減機構は、前記第1フランジ部と前記第2フランジ部の少なくとも一方に設けた溝であることを特徴とする投影光学系。 The projection optical system according to claim 15, wherein
The projection optical system, wherein the stress reduction mechanism is a groove provided in at least one of the first flange portion and the second flange portion.
前記応力低減機構は、前記第1面と前記第2面の少なくとも一方に設けられた溝であることを特徴とする投影光学系。 The projection optical system according to claim 15, wherein
The projection optical system, wherein the stress reduction mechanism is a groove provided on at least one of the first surface and the second surface.
前記第1面に設けられた前記溝と前記第2面に設けられた前記溝とによって形成された空間に排気用コネクターを接続し、該排気用コネクターを介して前記空間内に流れ込んだ気体を排気することを特徴とする投影光学系。 The projection optical system according to claim 17,
An exhaust connector is connected to a space formed by the groove provided on the first surface and the groove provided on the second surface, and the gas flowing into the space via the exhaust connector is connected to the exhaust connector. A projection optical system characterized by exhausting.
て、
前記投影光学系として請求項9乃至18のいずれか一項に記載の投影光学系を装備することを特徴とする投影露光装置。 In a projection exposure apparatus that exposes and transfers a predetermined pattern onto a substrate to be exposed via a projection optical system,
A projection exposure apparatus comprising the projection optical system according to claim 9 as the projection optical system.
前記露光転写するための露光光が、波長200nm以下の光であることを特徴とする投影露光装置。 The projection exposure apparatus according to claim 19,
An exposure apparatus for exposing and transferring the exposure light having a wavelength of 200 nm or less.
前記投影光学系の内部が、前記露光転写するための露光光を殆ど吸収しないか又は該露光光の吸収率が低いガスで置換されていることを特徴とする投影露光装置。 A projection exposure apparatus according to claim 19 or 20,
A projection exposure apparatus characterized in that the inside of the projection optical system is replaced with a gas that hardly absorbs exposure light for exposure transfer or has a low absorptivity of the exposure light.
前記ガスが、窒素ガス又は希ガスであることを特徴とする投影露光装置。
A projection exposure apparatus according to claim 21,
A projection exposure apparatus, wherein the gas is nitrogen gas or a rare gas.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007322557A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Hitachi Via Mechanics Ltd | Ftheta LENS |
JP2009009124A (en) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Jenoptik Laser Optik Systeme Gmbh | Precision mechanical-optical system and manufacturing method of composite from optical elements separately held on mounts |
JP2016136050A (en) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | Jfe建材株式会社 | Fastener |
-
2003
- 2003-08-12 JP JP2003291928A patent/JP2005062438A/en active Pending
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