JP2005183819A - Lens barrel, exposure device and method of manufacturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばレンズ、ミラー等の少なくとも1つの光学素子を収容する鏡筒に関するものである。また、本発明は、例えば半導体素子、液晶表示素子、撮像素子、薄膜磁気ヘッド等、各種デバイスの製造プロセスのフォトリソグラフィー工程で使用される露光装置に関するものである。さらに、本発明は、前記各種デバイスを製造するためのデバイスの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a lens barrel that houses at least one optical element such as a lens or a mirror. The present invention also relates to an exposure apparatus used in a photolithography process of a manufacturing process of various devices such as a semiconductor element, a liquid crystal display element, an imaging element, and a thin film magnetic head. Furthermore, the present invention relates to a device manufacturing method for manufacturing the various devices.
従来、この種の露光装置では、例えば特許文献1に記載されるように、所定のパターンが形成されたレチクル、フォトマスク等のマスクを所定の露光光で照明する照明光学系が設けられている。また、この照明光学系の照明により、前記パターンの像をフォトレジスト等の感光性材料の塗布された基板(ウエハ、ガラスプレート等)上に露光する投影光学系が設けられている。これらの照明光学系及び投影光学系は、複数のレンズエレメント、ミラー等の光学素子で構成され、鏡筒内に収容されている。
Conventionally, this type of exposure apparatus is provided with an illumination optical system that illuminates a mask, such as a reticle or a photomask, on which a predetermined pattern is formed, with predetermined exposure light, as described in
このような露光装置では、近年の回路パターンの著しい微細化要求に対応すべく、露光光の短波長化が進められてきている。最近では、遠紫外域のKrFエキシマレーザ光(λ=248nm)、さらに真空紫外域のArFエキシマレーザ光(λ=193nm)、F2レーザ光(λ=157nm)等を露光光とした露光装置が開発されている。 In such an exposure apparatus, the wavelength of exposure light has been shortened in order to meet the recent demand for finer circuit patterns. Recently, an exposure apparatus using KrF excimer laser light in the far ultraviolet region (λ = 248 nm), ArF excimer laser light in the vacuum ultraviolet region (λ = 193 nm), F 2 laser light (λ = 157 nm), etc. as exposure light. Has been developed.
ところで、このような真空紫外光を露光光として用いる場合、次のような問題が明らかになってきた。すなわち、その露光光が通過する空間(鏡筒の内部空間等)内に存在する酸素、水蒸気、炭化水素ガス、あるいは前記露光光と反応してレンズエレメント等の光学素子の表面に曇り物質を生ずる有機物質のガスなどは、前記露光光を吸収する吸光物質となるという問題である。 By the way, when such vacuum ultraviolet light is used as exposure light, the following problems have become apparent. That is, oxygen, water vapor, hydrocarbon gas existing in a space (such as the internal space of the lens barrel) through which the exposure light passes, or a cloudy substance on the surface of an optical element such as a lens element reacts with the exposure light. The problem is that an organic gas becomes a light-absorbing material that absorbs the exposure light.
この他にも、露光装置内に光学素子、ステージ等を駆動する駆動機構が存在する場合には、その駆動機構への給電、信号伝達のための電線の被覆物質等から極微量ながら揮散される有機物質等も、前記吸光物質となり得る。さらに、前記光学素子、それら光学素子を収容する鏡筒の内壁に付着していた付着物の揮散物等、いわゆる脱ガスも、前記吸光物質となり得る。 In addition, when there is a driving mechanism for driving an optical element, a stage, etc. in the exposure apparatus, it is volatilized from the coating material of the wire for supplying power to the driving mechanism and transmitting signals in a trace amount. An organic substance or the like can also be the light-absorbing substance. Furthermore, so-called degassing such as a volatile matter adhering to the inner wall of the optical element and the lens barrel that accommodates the optical element can also serve as the light-absorbing substance.
露光光として、特に、F2レーザ光以下の短波長の光を採用した場合には、光源から出射された露光光は、ArFエキシマレーザ光の露光光に対して前記吸光物質による吸収が大きく、前記基板に到達するまでにそのエネルギが著しく低下することがある。このように、露光光自体のエネルギが低下したり、光学素子の曇りによって露光光の透過率が低下したりすると、露光装置の露光効率が低下し、製品の歩留まりが低下することになる。 As the exposure light, in particular, when light having a short wavelength equal to or less than F 2 laser light is employed, the exposure light emitted from the light source is greatly absorbed by the light-absorbing substance with respect to the exposure light of the ArF excimer laser light, The energy may be significantly reduced before reaching the substrate. As described above, when the energy of the exposure light itself decreases or the transmittance of the exposure light decreases due to the fogging of the optical element, the exposure efficiency of the exposure apparatus decreases and the product yield decreases.
そこで、近年、不活性ガス、例えば窒素、ヘリウム、アルゴン等のパージガスを用いて前記露光光が通過する前記鏡筒の内部空間等をパージする露光装置が開発されてきている。すなわち、パージガスを前記内部空間に供給して、前記吸光物質を含むガスを同空間外に排出するものである。
ところが、前記従来構成では、前記内部空間内を前記パージガスでパージするパージ機構は装備されている。しかしながら、露光光として、真空紫外光、特にF2レーザ以下の短波長の光を採用した場合には、内部空間内に侵入する外気の影響が微量であったとしても無視できないものとなり得る。 However, the conventional configuration is equipped with a purge mechanism for purging the interior space with the purge gas. However, as the exposure light, vacuum ultraviolet light, particularly when employing the light of F 2 laser following a short wavelength, may be assumed that outside air impact of entering the internal space can not be ignored as was small.
特に、各光学素子を1つあるいは複数まとめて、それぞれ独立した鏡筒ユニットに収容し、それらの鏡筒ユニットを積層することで1つの鏡筒を構成する、いわゆる分割鏡筒では、各鏡筒ユニット間にできる隙間から鏡筒の内部空間への外気が侵入しやすいものとなっている。 In particular, in a so-called divided lens barrel, one or a plurality of optical elements are collected and housed in independent lens barrel units, and one lens barrel is formed by stacking these lens barrel units. Outside air easily enters the internal space of the lens barrel from the gap formed between the units.
このような各鏡筒ユニット間の隙間を介した外気の侵入を抑制するためには、それら各鏡筒ユニットの端面の間に、例えばフッ素樹脂からなるパッキンを介装する構成が考えられる。しかしながら、フッ素樹脂といえども完全に揮散物をゼロにすることはできない。 In order to suppress the intrusion of outside air through the gaps between the lens barrel units, a configuration in which a packing made of, for example, a fluororesin is interposed between the end surfaces of the lens barrel units is conceivable. However, even if it is a fluororesin, the volatilized substances cannot be completely reduced to zero.
また、鏡筒を組み立てる際、各鏡筒ユニットに収容される各光学素子間の光軸調整を行う必要がある。この光学素子の光軸調整は、主に各鏡筒ユニット自体の相対的な位置を調整することによって行われている。ここで、その調整時に、各鏡筒ユニット間にパッキンが介装され、所定の形状につぶされていると、そのパッキンを歪ませながら各鏡筒ユニットを移動させる必要がある。このような場合、パッキンの有する弾性力により、調整後の各鏡筒ユニット間の相対的な位置が変化するおそれがある。 Further, when assembling the lens barrel, it is necessary to adjust the optical axis between the optical elements accommodated in the lens barrel units. The optical axis of the optical element is mainly adjusted by adjusting the relative position of each lens barrel unit itself. Here, at the time of the adjustment, if the packing is interposed between the lens barrel units and crushed into a predetermined shape, it is necessary to move each lens barrel unit while distorting the packing. In such a case, the relative position between the lens barrel units after adjustment may change due to the elastic force of the packing.
さらに、パッキンが各鏡筒ユニットの接合面に固着する可能性も否定できず、このようなパッキンの固着が生じると、各鏡筒ユニット自体の位置調整が困難になるおそれがある。これに対して、パッキンの固着を抑制するために、パッキンの収容溝を深くするなどして、パッキンの変形量を小さくすることも考えられる。しかしながら、パッキンの変形量を小さくすると、各鏡筒ユニットに対するパッキンの密着力が低下することになり、鏡筒の気密性が低下することになる。 Furthermore, the possibility that the packing adheres to the joint surface of each lens barrel unit cannot be denied, and if such packing sticks, the position adjustment of each lens barrel unit itself may be difficult. On the other hand, in order to suppress the sticking of the packing, it is conceivable to reduce the amount of deformation of the packing by deepening the packing receiving groove. However, if the deformation amount of the packing is reduced, the tight adhesion of the packing to each lens barrel unit will be reduced, and the airtightness of the lens barrel will be reduced.
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的としては、内部空間を清浄に保つことができ、各鏡筒ユニットの位置調整を精度よく行うことのできる鏡筒、及び、高集積度のデバイスを効率よく製造可能な露光装置並びにデバイスの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. The purpose of this is to maintain a clean internal space and to accurately adjust the position of each lens barrel unit, and to provide an exposure apparatus and a device that can efficiently manufacture a highly integrated device. It is to provide a manufacturing method.
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、少なくとも1つの光学素子を収容する複数の鏡筒ユニットが積層されて構成される鏡筒において、前記鏡筒ユニットは、第1の接合部を有する第1の鏡筒ユニットと、前記第1の鏡筒ユニットの第1の接合部に係合する第2の接合部を有する第2の鏡筒ユニットとを備え、前記第1の鏡筒ユニットと前記第2の鏡筒ユニットとの少なくとも一方に、前記第1の接合部と前記第2の接合部との間の空間を介したガスの流通を抑制するシール部材を含む第1ガス流通抑制機構と、その第1ガス流通抑制機構とは異なる第2ガス流通抑制機構とを設けたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
この請求項1に記載の発明では、第1ガス流通抑制機構によって、鏡筒内部側への光学素子の汚染物質や露光光の吸光物質を含む外気の侵入が抑制される。さらに、極微量の汚染物質や吸光物質が、第1ガス流通抑制機構を通過したり、第1ガス流通抑制機構で発生したりしたとしても、それらの汚染物質や吸光物質は、第2ガス流通抑制機構により、鏡筒のさらに内部側への侵入が抑制される。これにより、汚染物質の鏡筒内への侵入量を低減することができ、鏡筒内を清浄に保つことができる。このため、光学素子を汚染されにくくすることができるとともに露光光のエネルギを高く保つことができる。 In the first aspect of the present invention, the first gas flow suppression mechanism suppresses the intrusion of the outside air including the contaminants of the optical element and the light absorbing material of the exposure light into the inside of the lens barrel. Furthermore, even if a very small amount of pollutant or light-absorbing material passes through the first gas flow suppression mechanism or is generated by the first gas flow suppression mechanism, the pollutant or light-absorbing material is not transferred to the second gas flow suppression mechanism. The intrusion into the inner side of the lens barrel is suppressed by the suppression mechanism. Thereby, the amount of contaminants entering the lens barrel can be reduced, and the inside of the lens barrel can be kept clean. For this reason, the optical element can be hardly contaminated and the energy of the exposure light can be kept high.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明の作用において、前記第2ガス流通抑制機構は、前記第1の接合部と前記第2の接合部との間の空間のガスを外部に排出するガス排出機構であることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the operation of the first aspect of the present invention, the second gas flow suppression mechanism is configured such that the space between the first joint portion and the second joint portion is the same. It is a gas discharge mechanism that discharges gas to the outside.
この請求項2の発明では、請求項1に記載の発明の作用に加えて、シール部材によって鏡筒内部への外気の侵入が抑制される。その一方で、シール部材からごくわずかに揮散される揮散物はガス排出機構により外部に排出される。このため、光学素子を汚染する汚染物質の鏡筒内への侵入量を低減することができ、鏡筒内を清浄に保つことができる。 In the second aspect of the invention, in addition to the action of the first aspect of the invention, intrusion of outside air into the lens barrel is suppressed by the seal member. On the other hand, the volatile matter that is slightly volatilized from the seal member is discharged to the outside by the gas discharge mechanism. For this reason, the amount of contaminants that contaminate the optical element can be reduced, and the inside of the lens barrel can be kept clean.
また、請求項3に記載の発明は、前記請求項2に記載の発明において、前記ガス排出機構を前記第1の接合部と前記第2の接合部との間の空間における前記シール部材の内側に設けたことを特徴とするものである。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 2, wherein the gas discharge mechanism is disposed inside the seal member in a space between the first joint and the second joint. It is characterized in that it is provided.
この請求項3に記載の発明では、前記請求項2に記載の発明の作用に加えて、シール部材から鏡筒の内部側に向かう揮散物を、効率よく外部へ排出することができ、鏡筒内をより清浄に保つことができる。 In the invention according to the third aspect, in addition to the action of the invention according to the second aspect, the volatile matter from the seal member toward the inner side of the lens barrel can be efficiently discharged to the outside. The inside can be kept cleaner.
また、請求項4に記載の発明は、前記請求項2または請求項3に記載の発明において、前記シール部材と前記ガス排出機構との一方を前記第1の鏡筒ユニットに設けるとともに、前記シール部材と前記ガス排出機構との他方を前記第2の鏡筒ユニットに設けたことを特徴とするものである。 The invention according to claim 4 is the invention according to claim 2 or 3, wherein one of the seal member and the gas discharge mechanism is provided in the first lens barrel unit, and the seal The other of the member and the gas discharge mechanism is provided in the second lens barrel unit.
この請求項4に記載の発明では、前記請求項2または請求項3に記載の発明の作用に加えて、シール部材とガス排気機構とを同一の接合部に設ける必要がなく、鏡筒ユニットの加工を容易に行うことができる。 In the invention according to the fourth aspect, in addition to the action of the invention according to the second or third aspect, it is not necessary to provide the seal member and the gas exhaust mechanism at the same joint portion. Processing can be performed easily.
また、請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記第2ガス流通抑制機構は、前記第1ガス流通抑制機構が備える前記シール部材とは異なる材料からなる第2シール部材を含むことを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the second gas flow suppression mechanism is a second seal made of a material different from that of the seal member provided in the first gas flow suppression mechanism. It is characterized by including a member.
また、請求項6に記載の発明は、前記請求項5に記載の発明において、前記シール部材が弾性部材からなり、前記第2シール部材が鏡筒ユニットを積層したときに変形する金属材料からなることを特徴とするものである。 The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5, wherein the seal member is made of an elastic member, and the second seal member is made of a metal material that is deformed when the lens barrel units are stacked. It is characterized by this.
これらの請求項5及び請求項6に記載の発明では、仮に、鏡筒外からの汚染物質や吸光物質の侵入を抑制するシール部材から極微量ながら揮散物の発生があったとしても、第2シール部材に金属材料を使用することで、鏡筒内部への前記揮散物の侵入を抑制することができる。 In the inventions according to the fifth and sixth aspects, even if a very small amount of volatile matter is generated from the sealing member that suppresses the entry of contaminants and light-absorbing substances from the outside of the lens barrel, By using a metal material for the seal member, it is possible to suppress the entry of the volatile matter into the lens barrel.
また、請求項7に記載の発明は、少なくとも1つの光学素子を収容する複数の鏡筒ユニットが積層されて構成される鏡筒において、前記鏡筒ユニットは、第1の接合部を有する第1の鏡筒ユニットと、前記第1の鏡筒ユニットの第1の接合部に係合する第2の接合部を有する第2の鏡筒ユニットとを備え、前記第1の鏡筒ユニットと前記第2の鏡筒ユニットとの少なくとも一方に、前記第1の接合部と前記第2の接合部との間の空間を介したガスの流通を抑制するシール部材と、そのシール部材に当接するまたは食い込む凸部とを含む第3ガス流通抑制機構を設けたことを特徴とするものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the lens barrel configured by laminating a plurality of lens barrel units that accommodate at least one optical element, the lens barrel unit includes a first joint portion. And a second lens barrel unit having a second joint portion that engages with the first joint portion of the first lens barrel unit, the first lens barrel unit and the first lens barrel unit. A seal member that suppresses gas flow through the space between the first joint portion and the second joint portion, and abuts or bites into at least one of the two lens barrel units. A third gas flow suppression mechanism including a convex portion is provided.
この請求項7に記載の発明では、各鏡筒ユニットを、その鏡筒ユニット内に収容される光学素子の光軸に交差する方向に位置調整を行った後に、シール部材に凸部を当接または食い込ませることができる。これにより、各鏡筒ユニットの位置決めを精度よく行った上で、鏡筒内の気密性を高く維持することができ、鏡筒の内部空間を清浄に保つことができる。 According to the seventh aspect of the present invention, after adjusting the position of each lens barrel unit in the direction intersecting the optical axis of the optical element accommodated in the lens barrel unit, the convex portion is brought into contact with the seal member. Or you can bite. Thereby, after positioning each barrel unit accurately, the airtightness in the barrel can be maintained high, and the internal space of the barrel can be kept clean.
また、請求項8に記載の発明は、前記請求項7に記載の発明において、前記シール部材は、リング状に形成されているとともに、少なくとも1カ所で分割したものであることを特徴とするものである。 The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, wherein the seal member is formed in a ring shape and divided at least at one place. It is.
この請求項8に記載の発明では、前記請求項7に記載の発明の作用に加えて、各鏡筒ユニットの位置調整を行った後に、シール部材を鏡筒ユニットに対して容易に装着することができる。 In the eighth aspect of the invention, in addition to the operation of the seventh aspect of the invention, the position of each barrel unit is adjusted, and then the seal member is easily attached to the barrel unit. Can do.
また、請求項9に記載の発明は、前記請求項7または請求項8に記載の発明において、前記シール部材は、前記光学素子の光軸を含む面での断面において、前記第1の接合部と第2の接合部との接合面と平行な複数のシール面を有することを特徴とするものである。 The invention according to claim 9 is the invention according to claim 7 or 8, wherein the seal member is a first cross-section in a cross section of the optical element including the optical axis. And a plurality of seal surfaces parallel to the joint surface between the second joint portion and the second joint portion.
この請求項9に記載の発明では、前記請求項7または請求項8に記載の発明の作用に加えて、鏡筒内の気密性をさらに高めることができる。
また、請求項10に記載の発明は、前記請求項7〜請求項9のうちいずれか一項に記載の発明において、前記第1の接合部と前記第2の接合部との一方に前記シール部材を収容する収容溝を設け、前記第1の接合部と前記第2の接合部との他方に、前記シール部材を押圧する押さえ部と、その押さえ部をシール部材側に変位させる変位機構とを設けたことを特徴とするものである。
In the ninth aspect of the invention, in addition to the action of the invention of the seventh or eighth aspect, the airtightness in the lens barrel can be further enhanced.
The invention according to claim 10 is the invention according to any one of claims 7 to 9, wherein the seal is provided on one of the first joint and the second joint. A housing groove for housing the member; a pressing portion that presses the seal member on the other of the first joint portion and the second joint portion; and a displacement mechanism that displaces the pressing portion toward the seal member; Is provided.
この請求項10に記載の発明では、前記請求項7〜請求項9のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、各鏡筒ユニットの位置調整を行った後に、押さえ部を変位機構によりシール部材側に変位させて、押さえ部によりシール部材を押圧することによって、鏡筒内の気密性を付与することができる。従って、各鏡筒ユニットの位置調整を精度よく行うことができるとともに、鏡筒の内部空間を清浄に保つことができる。 In the invention according to claim 10, in addition to the action of the invention according to any one of claims 7 to 9, the position of each lens barrel unit is adjusted, and then the holding portion is displaced. By displacing to the seal member side by the mechanism and pressing the seal member by the pressing portion, the airtightness in the lens barrel can be imparted. Therefore, the position adjustment of each lens barrel unit can be performed with high accuracy, and the internal space of the lens barrel can be kept clean.
また、請求項11に記載の発明は、前記請求項10に記載の発明において、前記押さえ部と前記変位機構との少なくとも一方に、前記第1の接合部と前記第2の接合部との締め付けにより、前記押さえ部をシール部材側に変位させる斜面を形成したことを特徴とするものである。 The invention according to claim 11 is the invention according to claim 10, wherein the first joint and the second joint are fastened to at least one of the pressing part and the displacement mechanism. Thus, an inclined surface for displacing the pressing portion toward the seal member is formed.
ここで、積層された各鏡筒ユニットを接合固定する際には、各鏡筒ユニットの配列方向に締め付ける必要がある。光学素子が重力方向に交差するように配列される光学系を収容する鏡筒では、積層された各鏡筒ユニットは、上下に締め付けることになる。この請求項11に記載の発明では、前記請求項10に記載の発明の作用に加えて、斜面の働きにより上下に締め付ける力を、各鏡筒ユニットの斜め内側への力に変換することができる。このため、各鏡筒ユニットを締め付けることで、各鏡筒ユニットの締め付け部分より内側に配置されたシール部材と凸部とを、容易に当接または食い込ませることができる。 Here, when the lens barrel units stacked are bonded and fixed, it is necessary to tighten them in the arrangement direction of the lens barrel units. In a lens barrel that houses an optical system in which optical elements are arranged so as to intersect with the direction of gravity, the stacked lens barrel units are tightened up and down. In the invention according to the eleventh aspect, in addition to the action of the invention according to the tenth aspect, the force to be tightened up and down by the action of the inclined surface can be converted into the force to the inner side of each barrel unit. . For this reason, by tightening each lens barrel unit, the seal member and the convex portion arranged on the inner side of the tightening portion of each lens barrel unit can be easily brought into contact or bite.
また、請求項12に記載の発明は、少なくとも1つの光学素子を収容する複数の鏡筒ユニットが積層されて構成される鏡筒において、前記鏡筒ユニットは、第1の接合部を有する第1の鏡筒ユニットと、前記第1の鏡筒ユニットの前記第1の接合部に係合する第2の接合部を有する第2の鏡筒ユニットとを備え、前記第1の接合部は、前記第1の鏡筒ユニットと連結した連結部と、前記光学素子の光軸に関して前記連結部の外側で、かつ前記連結部から分離した分離部とを有し、前記第2の接合部と前記連結部の側面と前記分離部の側面との間に配置されるシール部材とを有することを特徴とするものである。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the lens barrel configured by laminating a plurality of lens barrel units that accommodate at least one optical element, the lens barrel unit includes a first joint portion. And a second lens barrel unit having a second joint portion that engages with the first joint portion of the first lens barrel unit, and the first joint portion includes: A connecting portion connected to the first barrel unit; and a separating portion that is outside the connecting portion and separated from the connecting portion with respect to the optical axis of the optical element, and the second joint portion and the connecting portion. It has a sealing member arrange | positioned between the side surface of a part, and the side surface of the said isolation | separation part, It is characterized by the above-mentioned.
この請求項12に記載の発明では、分離部を連結部に対して締め付けて、シール部材を第2の接合部と連結部の側面に密着させることで、各鏡筒ユニットの位置調整を行った後において、容易に鏡筒の気密性を高めることができる。 In the invention according to claim 12, the position of each lens barrel unit is adjusted by tightening the separating portion with respect to the connecting portion and bringing the seal member into close contact with the side surface of the second connecting portion and the connecting portion. Later, the airtightness of the lens barrel can be easily increased.
また、請求項13に記載の発明は、少なくとも1つの光学素子を収容する複数の鏡筒ユニットが積層されて構成される鏡筒において、前記鏡筒ユニットは、第1の接合部を有する第1の鏡筒ユニットと、前記第1の鏡筒ユニットの第1の接合部に係合する第2の接合部を有する第2の鏡筒ユニットとを備え、前記第1の鏡筒ユニットと前記第2の鏡筒ユニットとの少なくとも一方に、前記第1の接合部と前記第2の接合部との間の空間を介したガスの流通を抑制するシール部材を含むガス流通抑制機構を有し、前記シール部材が金属ガリウムからなることを特徴とするものである。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the lens barrel configured by laminating a plurality of lens barrel units that accommodate at least one optical element, the lens barrel unit includes a first joint portion. And a second lens barrel unit having a second joint portion that engages with the first joint portion of the first lens barrel unit, the first lens barrel unit and the first lens barrel unit. At least one of the two lens barrel units has a gas flow suppression mechanism including a seal member that suppresses the flow of gas through the space between the first joint and the second joint, The seal member is made of metal gallium.
金属ガリウムは、融点が30℃である。このため、この請求項13に記載の発明では、各鏡筒ユニットの位置調整を行った後、若干加熱して溶融した状態で金属ガリウムをシール部材の収容溝に流し込み、放冷することで鏡筒の気密性を高めることができる。しかも、金属ガリウムは、揮散物がほとんどないため、鏡筒内を極めて清浄に保つことができる。 Metallic gallium has a melting point of 30 ° C. For this reason, in the invention according to the thirteenth aspect, after adjusting the position of each lens barrel unit, the metal gallium is poured into the housing groove of the seal member in a slightly heated and melted state, and is allowed to cool. The airtightness of the tube can be increased. Moreover, since metal gallium has almost no volatile matter, the inside of the lens barrel can be kept extremely clean.
また、請求項14に記載の発明は、前記請求項1〜請求項13のうちいずれか一項に記載の発明において、前記少なくとも1つの光学素子は、マスク上に形成されたパターンの像を基板上に転写する投影光学系の一部であることを特徴とするものである。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to thirteenth aspects of the present invention, the at least one optical element is a substrate for an image of a pattern formed on a mask. It is a part of the projection optical system to be transferred on.
この請求項14に記載の発明では、前記請求項1〜請求項13のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、投影光学系の光学性能が改善され、パターンの像を基板上に高精度に転写することができる。
In the invention described in claim 14, in addition to the action of the invention described in any one of
また、請求項15に記載の発明は、露光光のもとで、マスク上に形成されたパターンの像を基板上に露光する露光装置において、前記露光光の光路中に配置される少なくとも1つの光学素子を請求項1〜請求項14のうちいずれか一項に記載の鏡筒内に収容したことを特徴とするものである。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in an exposure apparatus that exposes an image of a pattern formed on a mask on a substrate under exposure light, at least one element disposed in an optical path of the exposure light. The optical element is housed in the lens barrel according to any one of
この請求項15に記載の発明では、高集積度のデバイスを効率よく製造することができる。
また、請求項16に記載の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程で請求項15に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とするものである。
In the invention according to the fifteenth aspect, a highly integrated device can be efficiently manufactured.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the device manufacturing method including the lithography step, the exposure is performed using the exposure apparatus according to the fifteenth aspect in the lithography step.
この請求項16に記載の発明では、高集積度のデバイスを効率よく製造することができる。
次に、前記各請求項に記載の発明にさらに含まれる技術的思想について、それらの作用とともに、以下に記載する。
In the invention of the sixteenth aspect, a highly integrated device can be efficiently manufactured.
Next, technical ideas further included in the inventions described in the above claims will be described below together with their actions.
(1) 前記第1または第2の接合部に、前記シール部材を収容する収容溝を重力方向上方側に開口するように設けたことを特徴とする請求項2〜請求項4のうちいずれか一項に記載の鏡筒。 (1) The first or second joint portion is provided with an accommodation groove for accommodating the seal member so as to open upward in the gravitational direction. The lens barrel according to one item.
このように構成すれば、前記請求項2〜請求項4のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、シール部材を鏡筒ユニットに対して容易に保持することができ、鏡筒ユニットの組み付け作業を容易に行うことができる。 If comprised in this way, in addition to the effect | action of the invention as described in any one of the said Claims 2-4, a sealing member can be easily hold | maintained with respect to a lens-barrel unit, and a lens-barrel The assembly work of the unit can be easily performed.
(2) 前記第2ガス流通抑制機構は、前記第1の鏡筒ユニットと前記第2の鏡筒ユニットとの間で凹凸関係をもって嵌合するシール機構を含むことを特徴とする請求項1に記載の鏡筒。 (2) The second gas flow suppression mechanism includes a seal mechanism that fits in an uneven relationship between the first lens barrel unit and the second lens barrel unit. The lens barrel described.
このように構成すれば、積層される第1及び第2の鏡筒ユニット間の凹凸関係の嵌合部分に狭く屈曲された通路が形成される。この狭く屈曲された通路では、ガス流のコンダクタンスが著しく低下する(ガス流の抵抗が著しく増大する)。このため、仮に鏡筒外からの汚染物質の侵入を抑制するシール部材から極微量ながら揮散物の発生があったとしても、前記揮散物は前記屈曲された通路で鏡筒内部への侵入を抑制することができる。 If comprised in this way, the channel | path narrowly bent will be formed in the fitting part of the uneven | corrugated relationship between the 1st and 2nd lens-barrel units laminated | stacked. In this narrowly bent path, the conductance of the gas flow is significantly reduced (the resistance of the gas flow is significantly increased). For this reason, even if a very small amount of volatile matter is generated from the sealing member that suppresses intrusion of contaminants from outside the lens barrel, the volatile matter suppresses intrusion into the lens barrel through the bent passage. can do.
(3) 前記押さえ部は、前記第1の鏡筒ユニットまたは第2の鏡筒ユニットと一体の材料で形成された薄板部からなることを特徴とする請求項10または請求項11に記載の鏡筒。 (3) The mirror according to claim 10 or 11, wherein the pressing portion includes a thin plate portion formed of a material integral with the first lens barrel unit or the second lens barrel unit. Tube.
このように構成すれば、前記請求項10または請求項11に記載の発明の作用に加えて、押さえ部が第1または第2の鏡筒ユニットと一体の材料で形成されているため、鏡筒の内外を直接連通する隙間が形成されることがない。このため、鏡筒の内部を、より気密性の高い状態とすることができる。 If comprised in this way, in addition to the effect | action of the invention of the said Claim 10 or Claim 11, since the holding | suppressing part is formed with the material integral with the 1st or 2nd lens-barrel unit, it is a lens-barrel. There is no formation of a gap that directly communicates the inside and outside of the. For this reason, the inside of a lens-barrel can be made into a more airtight state.
以上詳述したように、本発明によれば、外気に対して内部空間を精度よく隔離するとともに、各鏡筒ユニットの位置調整を精度よく行うことのできる鏡筒、及び、高集積度のデバイスを効率よく製造可能な露光装置並びにデバイスの製造方法を提供することができる。 As described above in detail, according to the present invention, the internal space can be accurately separated from the outside air, and the position of each lens barrel unit can be adjusted accurately, and a highly integrated device. It is possible to provide an exposure apparatus and a device manufacturing method that can efficiently manufacture the device.
(第1実施形態)
以下に、本発明を半導体素子製造用の露光装置及び同露光装置に具体化した第1実施形態について、図1〜図5に基づいて説明する。
(First embodiment)
A first embodiment in which the present invention is embodied in a semiconductor device manufacturing exposure apparatus and the same exposure apparatus will be described below with reference to FIGS.
図1に示すように、露光装置は、露光光源21と露光装置本体22とビーム・マッチング・ユニット(以下、「BMU」という。)23とから構成されている。露光光源21は、露光光ELとして、例えばF2レーザ光(λ=157nm)を出射するレーザ光源となっている。また、BMU23は複数の光学素子で構成され、これら複数の光学素子はBMU室29に収容される。このBMU23は、露光光源21と露光装置本体22とを光学的に接続し、このBMU23を介して露光光源21から出射された露光光ELが露光装置本体22内に導かれるようになっている。
As shown in FIG. 1, the exposure apparatus includes an
また、露光装置本体22は、露光光ELの照射により、マスクとしてのレチクルR上に形成されたパターンの像を基板としてのウエハW上に転写するものである。以下に、その露光装置本体22の概略構成について説明する。
The exposure apparatus
露光装置本体22のチャンバ24内には、鏡筒としての照明系鏡筒25、鏡筒としての投影系鏡筒27が、BMU23を介して導入された露光光ELの光軸方向に順次配置されている。また、チャンバ24は空調装置(図示略)を備えており、露光装置本体全体の動作を制御する主制御系30の制御の下で、このチャンバ24の内部が所定の温度及び湿度に保たれるようになっている。
In the
照明系鏡筒25内には、レチクルRを照明するための照明光学系33が収容されている。この照明光学系33は、複数のミラー34、オプティカルインテグレータをなすフライアイレンズ(ロッドインテグレータでもよい)35、コンデンサレンズ36等の光学素子からなっている。フライアイレンズ35は、露光光源21からの露光光ELの入射により、その後方面にレチクルRを均一な照度分布で照明する多数の二次光源を形成する。そのフライアイレンズ35の後方には、露光光ELの形状を整形するためのレチクルブラインド37が配置されている。
An illumination
照明系鏡筒25の両端におけるBMU側開口部25a及びマスク側開口部25bには、円板状の平行平板ガラス38が配置されている。この平行平板ガラス38は、露光光ELを透過する物質(合成石英、蛍石など)により形成されている。また、BMU室29の開口端にも、平行平板ガラス38が配置されている。そして、BMU室29と照明系鏡筒25のBMU側端部との間には、蛇腹29aが装着されており、露光光ELの通過する空間が、チャンバ24の空間から区画されている。
Disc-shaped parallel
また、照明系鏡筒25は、平行平板ガラス38を介して複数(この例では5つ)の内部空間をなす照明気密室39に区画されている。そして、各照明気密室39には、ミラー34、フライアイレンズ35、及びコンデンサレンズ36の各光学素子や、レチクルブラインド37が単独であるいはいくつか組み合わされて収容されている。
Further, the illumination
また、投影系鏡筒27内には、照明光学系33によって照明されるレチクルR上のパターンの像を前記ウエハW上に投影するための投影光学系42が収容されている。この投影光学系42は、光学素子として複数(この例では2つ)のカバーガラス43と複数(この例では3つ)のレンズエレメント44とからなっている。そして、その投影系鏡筒27の内部には、投影系鏡筒27の内壁及びカバーガラス43によって、内部空間としての投影気密室45が区画形成されている。
Further, in the
また、投影光学系42と照明光学系33との間には、レチクルステージRSTが配置されている。このレチクルステージRSTにより、所定のパターンが形成されたレチクルRが、露光光ELの光軸と直交する面内で移動可能に保持されるようになっている。また、投影光学系42の像面側には、ウエハステージWSTが配置されている。このウエハステージWSTにより、露光光ELに対して感光性を有するフォトレジストが塗布されたウエハWが、その露光光ELの光軸と直交する面内において移動可能、かつその光軸に沿って微動可能に保持されるようになっている。
Further, a reticle stage RST is disposed between the projection
レチクルステージRSTの端部には、干渉計(図示略)からのレーザビームを反射する移動鏡が固定されている。そして、レチクルステージRSTは、この干渉計によって走査方向の位置が常時検出され、主制御系30の制御のもとで、所定の走査方向に駆動されるようになっている。
A movable mirror that reflects a laser beam from an interferometer (not shown) is fixed to the end of the reticle stage RST. The position of the reticle stage RST in the scanning direction is constantly detected by the interferometer, and is driven in the predetermined scanning direction under the control of the
また、ウエハステージWSTの端部には、干渉計(図示略)からのレーザビームを反射する移動鏡が固定されており、ウエハステージWSTが可動する平面内での位置は干渉計によって常時検出される。そして、ウエハステージWSTは、主制御系30の制御のもとで、走査方向の移動のみならず、走査方向に垂直な方向にも移動可能に構成されている。これにより、ウエハW上の各ショット領域毎に走査露光を繰り返すステップ・アンド・スキャン動作が可能になっている。
Further, a movable mirror that reflects a laser beam from an interferometer (not shown) is fixed to the end of wafer stage WST, and the position in the plane where wafer stage WST is movable is always detected by the interferometer. The Wafer stage WST is configured to be movable not only in the scanning direction but also in a direction perpendicular to the scanning direction under the control of
ここで、ステップ・アンド・スキャン方式により、レチクルR上の回路パターンをウエハW上のショット領域に走査露光する場合、レチクルR上の照明領域が、前記レチクルブラインド37で長方形(スリット)状に整形される。この照明領域は、レチクルR側の走査方向に対して垂直方向に長手方向を有するものとなっている。そして、レチクルRを露光時に所定の速度Vrで走査することにより、レチクルR上の回路パターンをスリット状の照明領域で一端側から他端側に向かって順次照明する。これにより、照明領域内におけるレチクルR上の回路パターンが、投影光学系42を介してウエハW上に投影され、投影領域が形成される。
Here, when the circuit pattern on the reticle R is scanned and exposed to the shot area on the wafer W by the step-and-scan method, the illumination area on the reticle R is shaped into a rectangle (slit) by the
ここで、ウエハWはレチクルRとは倒立結像関係にあるため、レチクルRの走査方向とは反対方向にレチクルRの走査に同期して所定の速度Vwで走査される。これにより、ウエハWのショット領域の全面が露光可能となる。走査速度の比Vw/Vrは投影光学系42の縮小倍率に応じたものになっており、レチクルR上の回路パターンがウエハW上の各ショット領域上に正確に縮小転写される。
Here, since the wafer W is in an inverted imaging relationship with the reticle R, the wafer W is scanned in a direction opposite to the scanning direction of the reticle R at a predetermined speed Vw in synchronization with the scanning of the reticle R. As a result, the entire shot area of the wafer W can be exposed. The scanning speed ratio Vw / Vr is in accordance with the reduction magnification of the projection
また、BMU室29、各照明気密室39及び投影気密室45の壁部に形成された開口49には、パージガス供給系50が接続されている。そして、BMU室29及び各室39,45には、パージガス供給系50及び各開口49を介して、マイクロデバイス工場のユーティリティプラント内のタンク51より、パージガスとしての不活性ガスが供給されるようになっている。ここで、不活性ガスとは、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等の中から選択された単体のガス、あるいはその混合ガスである。
A purge
ここで、このパージガス中には、ミラー34,フライアイレンズ35、コンデンサレンズ36、平行平板ガラス38、カバーガラス43及びレンズエレメント44等の光学素子の表面上に、露光光ELの照射下で堆積して曇り現象を生じせしめる汚染物質、あるいはF2レーザ光を強く吸収する酸素等の吸光物質が不純物として含まれることがある。
Here, in this purge gas, it accumulates on the surfaces of optical elements such as the
このため、パージガス供給系50の給気配管52中には、パージガス中に含まれる上記汚染物質や吸光物質を含む不純物を除去するためのフィルタ53及びパージガスを所定の温度に調整するとともにパージガス中の水分を除去する温調乾燥器54が介装されている。そして、BMU室29及び各室39,45は、パージガス排出管55を介して半導体素子製造工場の排気ダクト56に接続されている。
For this reason, in the
なお、BMU室29及び各室39,45内に存在する前記汚染物質としては、例えば有機ケイ素化合物、アンモニウム塩、硫酸塩、ウエハW上のレジストからの揮散物、駆動部を有する構成部品に使用される摺動性改善剤からの揮散物、チャンバ24内の電気部品に給電あるいは信号供給するための配線の被覆層からの揮散物等がある。従って、工場の外部に排出されるパージガスには、これらの汚染物質が含まれている場合もある。
The contaminants present in the
次に、投影光学系42を収容する投影系鏡筒27の構成について、説明する。
図2に示すように、投影系鏡筒27は、各レンズエレメント44を保持する複数の鏡筒ユニット59を備える。
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 2, the
鏡筒ユニット59のうちで、投影系鏡筒27の両端に位置する鏡筒ユニット59aには、パージガス供給系50の給気配管52が接続されている。一方、鏡筒ユニット59のうちで、投影系鏡筒27のほぼ中央に位置する鏡筒ユニット59bには、その投影系鏡筒27を露光装置本体22の架台22aに支持するための支持フランジFLGが設けられている。また、この鏡筒ユニット59bには、パージガス排出管55が接続されている。
Of the
ここで、支持フランジFLGが設けられている鏡筒ユニット59b及びそれより下側、すなわちウエハW側に配置される鏡筒ユニット59には、レンズエレメント44が不図示の保持部材によって保持されている。また、支持フランジFLGより上側、すなわちレチクルR側に配置される鏡筒ユニット59のそれぞれには、少なくとも一つのレンズエレメント44が(図2においては1個のみ図示)不図示の保持部材によって移動可能に保持されている。このレンズエレメント44は、鏡筒ユニット59の周壁に取着されたピエゾ素子62により、主制御系30の制御のもとで駆動される。
Here, the
なお、レンズエレメント44は、その外周において、例えば3ヶ所で保持部材に保持されるために、鏡筒ユニット59の内壁に対して、レンズエレメント44及び保持部材の間には隙間が生じる。
In addition, since the
このため、投影系鏡筒27にその両端の鏡筒ユニット59aに供給されたパージガスは、各鏡筒ユニット59の内壁とレンズエレメント44との間の隙間を通って、ほぼ中央部の鏡筒ユニット59bに達する。このパージガスの流れに伴って、投影系鏡筒27の投影気密室45内のガスが、パージガスにより置換される。これにより、投影気密室45内に存在する吸光物質及び汚染物質を含むガスは、ほぼ中央部の鏡筒ユニット59bに接続されたパージガス排出管55及び排気ダクト56を介して露光装置本体22の外部に排出されるようになっている。
For this reason, the purge gas supplied to the
図3に示すように、第1の鏡筒ユニット59b1における接合面としての第1端面59cには、第1接合部としての第1鍔部60aが形成されている。また、その第1の鏡筒ユニット59b1に接合される第2の鏡筒ユニット59b2において、第1の鏡筒ユニット59b1の第1端面59cと対向する接合面としての第2端面59dには、第2の接合部としての第2鍔部60bが形成されている。ここで、第1及び第2の鏡筒ユニット59b1,59b2は、いずれも第1端面59cには第1鍔部60aを有しており、その第1端面59cと反対側の第2端面59dには第2鍔部60bを有している。
As shown in FIG. 3, a
そして、レンズエレメント44が重力方向と交差するように配置された鏡筒、いわゆる横置きタイプの鏡筒ユニット59では、第1鍔部60aが重力方向の上方側に配置され、第2鍔部60bが重力方向の下方側に配置される。
In a lens barrel in which the
図3及び図4に示すように、前記第1鍔部60aには、重力方向の上方側に開口し、環状をなす収容溝65が凹設されている。この収容溝65には、第1ガス流通抑制機構及びシール部材及び弾性部材としてのOリング66が収容される。このOリング66は、揮散物の少ない弾性材料、例えばフッ素ゴムで形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図3及び図5に示すように、第2鍔部60bには、第1及び第2の鏡筒ユニット59b1,59b2が接合された状態で、第1鍔部60aの収容溝65と対向する位置より、鏡筒ユニット59の内部側の位置に、重力方向の下方側に開口し、ガス排出機構の一部をなす環状溝67が形成されている。この環状溝67の底面には、複数(図5においては3つ)の排気孔68が等間隔をおいて穿設されている。この排気孔68には、排気管69を介して、環状溝67内を減圧するためのガス排出機構の一部をなす排気装置70(図2参照)が接続されている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
図2に示すように、この排気装置70は、真空ポンプ71と切換弁72とからなっている。真空ポンプ71は、各鏡筒ユニット59が、各レンズエレメント44の光軸と直交する平面内での相対的な位置が調整された状態で積層されたとき、必要に応じて環状溝67内のガスを排気して減圧する。
As shown in FIG. 2, the
切換弁72は、投影系鏡筒27内に露光光ELを通過させる場合等には、環状溝67内と真空ポンプ71とを連通させ、その環状溝67内を減圧した状態とする。この場合、図3に示すように、Oリング66の存在により、投影系鏡筒27の投影気密室45が外気に対して隔離された隔離状態となる。そして、各鏡筒ユニット59の第1鍔部60aと第2鍔部60bとの間に存在し、そのOリング66から極わずかながら揮散されるガス状の有機物を含むガスは、環状溝67内に引き込まれ、真空ポンプ71により排気される。
For example, when the exposure light EL is allowed to pass through the
なお、投影系鏡筒27内には、この隔離状態において、各鏡筒ユニット59間の環状溝67を介して排気装置70により排気されるガスの量を考慮して、投影気密室45内が大気圧と同等または陽圧となるようにパージガス供給系50からパージガスが供給されている。
In the
図2に示すように、切換弁72は、投影系鏡筒27の各鏡筒ユニット59の相対的な位置を調整するようなときには、環状溝67内と真空ポンプ71との間を遮断し、その環状溝67内の減圧を解除する。そして、切換弁72は、環状溝67内とパージガス供給系50の給気配管52とを連通させ、その環状溝67内にパージガスが供給される状態とする。この場合、各鏡筒ユニット59の第1鍔部60aと第2鍔部60bとの間にパージガスが所定の圧力で供給され、ボルト61を緩められると、Oリング66のつぶれ量が若干緩和される。これにより、各鏡筒ユニット59とOリング66との摩擦力が低減され、各鏡筒ユニット59を前記レンズエレメント44の光軸に交差する面内において移動が可能となる。
As shown in FIG. 2, when the relative position of each
従って、この第1実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(ア) この投影系鏡筒27では、複数積層される第1の鏡筒ユニット59b1に、積層される第2の鏡筒ユニット59b2と接合するための第1及び第2鍔部60a,60bが設けられている。そして、第1及び第2鍔部60a,60bの間には、その第1及び第2鍔部60a,60bの間を介した鏡筒ユニット59の内外のガスの流通を抑制するOリング66が介装されている。さらに、第2鍔部60bに、第1及び第2鍔部60a,60bの間の空間のガスを鏡筒ユニット59の外部に排出する排気装置70に接続された環状溝67が形成されている。
Therefore, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(A) In the projection
このため、Oリング66によって投影系鏡筒27内部への外気の侵入が抑制される。その一方で、Oリング66からごくわずかに揮散され、レンズエレメント44を汚染する汚染物質となる揮散物は環状溝67を介して排気装置70により投影系鏡筒27の外部に排出される。これにより、汚染物質の投影系鏡筒27内への侵入量を低減することができ、かつ投影系鏡筒27内を清浄に保つことができる。従って、投影光学系42の光学性能が改善され、レチクルR上のパターンの像をウエハW上に高精度に転写することができる。
For this reason, intrusion of outside air into the
(イ) この投影系鏡筒27では、第1及び第2鍔部60a,60bにおいて、Oリング66の内部側に、互いに接合された第1及び第2鍔部60a,60b間の空間のガスを排出するための環状溝67が設けられている。このため、Oリング66から極微量ながら発生し投影系鏡筒27の内部側に向かう揮散物を、効率よく投影系鏡筒27の外部へ排出することができる。従って、投影系鏡筒27内を、より清浄に保つことができる。
(A) In the projection
(ウ) この投影系鏡筒27では、Oリング66が第1鍔部60aの収容溝65に保持され、排気装置70に接続される環状溝67が第2鍔部60bに設けられている。このため、Oリング66を収容する収容溝65と、環状溝67とその環状溝67に開口する排気孔68とを同一の第1または第2鍔部60a,60bに設ける必要がなく、鏡筒ユニット59の加工を容易に行うことができる。
(C) In the
(エ) この投影系鏡筒27では、第1鍔部60aに、Oリング66を収容する収容溝65が重力方向上方側に開口するように設けられている。このため、Oリング66を鏡筒ユニット59に対して容易に保持することができ、鏡筒ユニット59の組み付け作業を容易に行うことができる。
(D) In the
(第2実施形態)
この第2実施形態においては、図6に示すように、環状溝67が第1鍔部60aに形成されている。すなわち、Oリング66を収容する収容溝65と、環状溝67とが同一の第1鍔部60aに形成されている。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, as shown in FIG. 6, an
従って、この第2実施形態によれば、第1実施形態における(ア)、(イ)及び(エ)に記載の効果と同等の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
(オ) この鏡筒ユニット59では、第1鍔部60aに収容溝65と環状溝67とが形成されている。このため、鏡筒ユニット59における第2鍔部60bの構成を簡素化することができる。
Therefore, according to the second embodiment, in addition to the effects equivalent to the effects described in (a), (b) and (d) in the first embodiment, the following effects can be obtained.
(E) In the
(第3実施形態)
この第3実施形態においては、図7に示すように、環状溝67が第1鍔部60aに形成され、Oリング66を収容する収容溝65が第2鍔部60bに形成されている。すなわち、この第3実施形態の鏡筒ユニット59は、第1実施形態の鏡筒ユニット59に比べて、収容溝65と環状溝67とが逆の配置となっている。
(Third embodiment)
In the third embodiment, as shown in FIG. 7, an
この第3実施形態によっても、第1実施形態における(ア)〜(ウ)に記載した効果と同等の効果を得ることができる。
(第4実施形態)
この第4実施形態においては、図8に示すように、Oリング66を収容する収容溝65が第2鍔部60bに形成されている。すなわち、Oリング66を収容する収容溝65と、環状溝67とが同一の第2鍔部60bに形成されている。
According to the third embodiment, the same effects as the effects described in (a) to (c) in the first embodiment can be obtained.
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 8, an
従って、この第4実施形態によれば、前記第1実施形態における(ア)、(イ)及び第2実施形態における(オ)に記載の効果と同等の効果を得ることができる。
(第5実施形態)
この第5実施形態の鏡筒ユニット59では、図9に示すように、第1鍔部60aにおいて、第1シール部材をなすOリング66を収容する収容溝65の内側及び外側に第2シール部材としての金または銀からなるメッキ層81が形成されている。このメッキ層81は、その第1鍔部60aに第2の鏡筒ユニット59b2の第2鍔部60bが積層されると、その第2の鏡筒ユニット59b2の重量により微小に変形され、第1鍔部60aと第2鍔部60bとの密着性を高める役割を担っている。
Therefore, according to the fourth embodiment, it is possible to obtain an effect equivalent to the effects described in (a) and (b) in the first embodiment and (e) in the second embodiment.
(Fifth embodiment)
In the
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(カ) この鏡筒ユニット59では、その鏡筒ユニット59内外のガスの流通を抑制するための機構として、Oリング66とメッキ層81とが設けられている。このため、Oリング66により、鏡筒ユニット59の内部への外気の侵入を抑制することができる。そして、メッキ層81により、Oリング66から極微量発生される揮散物が、第1及び第2鍔部60a,60b間の空間を介して、鏡筒の内部に侵入することを抑制することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(F) In the
(キ) この鏡筒ユニット59では、第1鍔部60aに、Oリング66から極微量発生される揮散物が第1及び第2鍔部60a,60b間の空間を介して、鏡筒の内部に侵入することを抑制するために金または銀のメッキ層81が形成されている。このため、メッキ層81は、揮散物がほとんど発生しないだけでなく、Oリング66から極微量ながら発生する揮散物の投影系鏡筒27内部への侵入を抑制することができる。従って、投影系鏡筒27の内部を清浄に保つことができる。
(G) In the
(第6実施形態)
この第6実施形態の鏡筒ユニット59では、図10に示すように、第1鍔部60a及び第2鍔部60bにおいて、第1シール部材をなすOリング66を収容する収容溝65の内側に第2ガス流通抑制機構としてのラビリンスシール84が形成されている。このラビリンスシール84は、第1鍔部60aに形成された2つの細溝85と、第2鍔部60bに形成された2つの突条86とからなっている。これらの細溝85と、突条86とは、第1鍔部60a及び第2鍔部60bに環状に形成されている。そして、第1の鏡筒ユニット59b1と第2の鏡筒ユニット59b2とが積層されると、突条86が細溝85内に侵入して、入れ子構造が構成される。
(Sixth embodiment)
In the
このラビリンスシール84では、そのラビリンスシール84の両側が完全に密閉された状態で遮断されるわけではない。しかしながら、このラビリンスシール84に形成される狭く屈曲した通路では、ガス流のコンダクタンスが著しく減少する。つまり、この通路では、ガス流の抵抗が著しく増大する。このため、Oリング66からの揮散物を含んで鏡筒ユニット59の内部に到達するガスの量を、ほとんど無視できる程度に低減することができる。
The
ここで、このラビリンスシール84における突条86と細溝85との内壁面との隙間は、各鏡筒ユニット59の前記レンズエレメント44の光軸に交差する方向への位置調整時における最大調整幅より大きくしておくことが望ましい。このようにすることで、Oリング66により鏡筒ユニット59の外部からの吸光物質や汚染物質の侵入を抑止しつつ、各鏡筒ユニット59に位置調整を行うことができる。
Here, the gap between the protrusion 86 and the inner wall surface of the
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(ク) この投影系鏡筒27では、第1の鏡筒ユニット59b1の第1鍔部60aと第2の鏡筒ユニット59b2の第2鍔部60bとの間で凹凸関係をもって嵌合するラビリンスシール84が形成されている。このため、このラビリンスシール84の外側にOリング66を設けることで、鏡筒ユニット59外からの吸光物質や汚染物質の侵入を抑制することができ、またそのOリング66からの極微量の揮散物が鏡筒ユニット59の内部に侵入することを抑制することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(H) In this projection
(第7実施形態)
この第7実施形態の鏡筒ユニット59では、図11に示すように、第1の鏡筒ユニット59b1の第1鍔部60aに、第3ガス流通抑制機構の一部を構成するとともにシール部材としてのドーナツ状をなすガスケット91が埋設されている。一方、その第1鍔部60aに接合される第2の鏡筒ユニット59b2の第2鍔部60bには、ガスケット91に当接する第3ガス流通抑制機構の一部を構成するとともに凸部としての円弧状凸部92が形成されている。
(Seventh embodiment)
In the
前記ガスケット91は、例えば銅(無酸素銅)、金、アルミニウム、インジウム、ガリウム等の軟質の金属、はんだ等の軟質の合金、フッ素樹脂等の揮散物の発生の少ない樹脂材料等で形成されている。また、円弧状凸部92は、第2鍔部60b上の環状をなすとともに、その断面が円弧状をなすように形成されている。
The
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(ケ) この鏡筒ユニット59では、第1の鏡筒ユニット59b1の第1鍔部60aに軟質金属からなるガスケット91が埋設されており、そのガスケット91に、第2の鏡筒ユニット59b2の第2鍔部60bの円弧状凸部92が当接するようになっている。そして、この円弧状凸部92が、ガスケット91と当接するとともにガスケット91を若干押圧することにより、鏡筒ユニット59内部を気密性に保つことができる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(K) In this
(コ) この鏡筒ユニット59では、第1鍔部60aのガスケット91に当接する円弧状凸部92が、断面円弧状に形成されている。このため、円弧状凸部92がガスケット91の表面を傷つけにくく、各鏡筒ユニット59を位置調整する上で円弧状凸部92がガスケット91の表面上で引っかかったりすることが抑制される。これにより、各鏡筒ユニット59を、その鏡筒ユニット59の内部を気密に保った状態で、前記レンズエレメント44の光軸と交差する方向に位置調整することができる。
(G) In this
(第8実施形態)
この第8実施形態の鏡筒ユニット59では、図12に示すように、第1の鏡筒ユニット59b1の第1鍔部60aに収容溝95が凹設されている。一方、第2の鏡筒ユニット59b2の第2鍔部60bには、凸部96が形成されている。そして、前記収容溝95に収容されるとともに、前記凸部96を囲むようにして、シール部材としての密閉材98が介装されている。
(Eighth embodiment)
In the
この密閉材98としては、例えば金属ガリウム、漆等が好適である。これらの密閉材98は、各鏡筒ユニット59を、前記レンズエレメント44の光軸と交差する方向に位置調整した後、収容溝95と凸部96との間に注入することができる。
As this sealing
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(サ) 金属ガリウムは、その融点が30℃と常温に近く、若干暖めて溶融状態とし、収容溝95と凸部96との間に注入し、放置することにより、クリーンルーム内の室温で冷却され固化される。このため、鏡筒ユニット59の気密性を容易に高めることができる。しかも、金属ガリウムは、揮散物がほとんどないため、投影系鏡筒27内を極めて清浄に保つことができる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(Sa) Metallic gallium has a melting point of 30 ° C., which is close to room temperature, slightly warmed to a molten state, injected between the
(シ) また、漆は、ウルシオールを主成分としており、固化する段階で過不足なく(余分な分子鎖を生成することなく)分子状態が変化する。このため、固化した状態では、その放出ガス量は、鏡筒ユニット59内に侵入しても、レンズエレメント44に曇りを生じさせるといった影響を与えない程度の極微量に抑えることができる。
(Shi) Moreover, lacquer has urushiol as a main component, and the molecular state changes without excess or deficiency (without generating extra molecular chains) at the stage of solidification. For this reason, in the solidified state, the amount of released gas can be suppressed to a very small amount that does not affect the
(第9実施形態)
この第9実施形態の鏡筒ユニット59では、図13に示すように、第1の鏡筒ユニット59b1の第1鍔部60aが、略円環状の外側鍔部101と内側鍔部102とに分割されている。また、外側鍔部101は、第1の鏡筒ユニット59b1の周方向において、2分割されている。
(Ninth embodiment)
In the
外側鍔部101の内周側には、第3ガス流通抑制機構の一部を構成するとともにシール部材としてのガスケット103を受けるための受け部104が段状に形成されている。また、内側鍔部102の第1端面59c側には、外周方向に向かって突出する庇部105が形成されている。そして、第1鍔部60aと第2鍔部60bとの間に、受け部104と、庇部105と、第2鍔部60bとに囲まれたガスケット103の収容空間106が形成される。
On the inner peripheral side of the
ガスケット103は、平面円環状をなしており、その円周方向に2分割されている。一方のガスケット103の分割面は、もう一方のガスケット103の分割面と互いに摺接可能なように斜面状に形成されている。また、ガスケット103の第2鍔部60b側の面には、段違い状態で互いに平行な2つのシール面107a,107bが形成され、これらのシール面107a,107bは、第1鍔部60aの第1端面59c及び第2端面59dに平行に配置されている。そして、ガスケット103は、そのシール面107aが第2鍔部60bと対向し、シール面107bが内側鍔部102の庇部105と対向するように配置される。なお、このガスケット103は、例えば銅(無酸素銅)、金、アルミニウム、インジウム、ガリウム等の軟質の金属、はんだ等の軟質の合金、フッ素樹脂等の揮散物の発生の少ない樹脂材料等で形成されている。
The
第2鍔部60bのシール面107aと対向する部分と、庇部105のシール面107bと対向する部分とには、第3ガス流通抑制機構の一部を構成するとともに凸部としての断面三角形状の爪部108が環状に形成されている。
The portion of the
そして、第2鍔部60bと内側鍔部102と外側鍔部101との間の収容空間106にガスケット103を収容した状態で、外側鍔部101を前記第2鍔部60bに対してボルト61により締め付け固定すると、ガスケット103が受け部104を介して第2鍔部60b及び庇部105側に変位される。この変位により、第2鍔部60bの爪部108がガスケット103のシール面107aに、庇部105の爪部108がガスケット103のシール面107bに、それぞれ食い込んで投影系鏡筒27の内部の気密性が確保されるようになっている。
And in the state which accommodated the
なお、このガスケット103を用いた第9実施形態では、まず各鏡筒ユニット59をその鏡筒ユニット59内に収容されるレンズエレメント44の光軸に交差する方向への位置調整を行った後に、外側鍔部101の第2鍔部60bへの締め付け固定を行う必要がある。
In the ninth embodiment using the
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(ス) この鏡筒ユニット59では、外側鍔部101を第2鍔部60bに締め付け固定した状態では、第2鍔部60b及び内側鍔部102の爪部108が、ガスケット103のシール面107a,107bに食い込むようになっている。このため、各鏡筒ユニット59の位置決めを精度よく行った上で、投影系鏡筒27内の気密性を高く維持することができ、投影系鏡筒27の内部空間を清浄に保つことができる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(Su) In the
(セ) この鏡筒ユニット59では、外側鍔部101及びガスケット103が、鏡筒ユニット59の周方向において、2分割されている。このため、各鏡筒ユニット59の位置調整を行った後に、ガスケット103を鏡筒ユニット59に対して容易に装着することができる。
(C) In the
(ソ) この鏡筒ユニット59では、ガスケット103が、第2鍔部60bの第2端面59dと平行な複数のシール面107a,107bを有している。このため、投影系鏡筒27内の気密性をさらに高めることができる。
(So) In this
(第10実施形態)
この第10実施形態の鏡筒ユニット59では、図14に示すように、第9実施形態において、投影系鏡筒27における上方側の第1鍔部60a及び第2鍔部60bほど、鏡筒ユニット59の外周面からの突出量が大きくなるように形成されている。また、ガスケット103が、鏡筒ユニット59の周方向において分割されることなく、円環状をなしている。そして、各第1及び第2鍔部60a,60bの突出量は、すぐ上方の第1及び第2鍔部60a,60bの間に配置されるガスケット103が干渉しないように設定されている。
(10th Embodiment)
In the
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(タ) この投影系鏡筒27では、下方側の第1及び第2鍔部60a,60bほど鏡筒ユニット59の外周面からの突出量が小さくなるように形成されている。このため、ガスケット103の径を下方側の第1及び第2鍔部60a,60bの間に配置されるものほど小さく、上方側の第1及び第2鍔部60a,60bの間に配置されるものほど大きく形成することによって、周方向に分割されていないガスケット103を使用することができる。従って、ガスケット103におけるシール性が向上され、投影系鏡筒27内の気密性を高めることができる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(T) In the
(第11実施形態)
この第11実施形態の鏡筒ユニット59では、図15に示すように、前記第9実施形態において、第3ガス流通抑制機構の一部を構成するとともにシール部材としての2枚の断面矩形状のガスケット111が使用されている。また、外側鍔部101は、そのガスケット111に対向する受け部104に段部112が形成されている。そして、この段部112の各段にも、ガスケット111に食い込む爪部108が形成されている。
(Eleventh embodiment)
In the
このように構成しても、第9実施形態と同様の効果が発揮されるだけでなく、次のような効果が発揮される。
(チ) この鏡筒ユニット59では、2枚の断面矩形状をなすガスケット111が使用されている。このため。ガスケット111の構成を簡素化することができ、鏡筒ユニット59の製造コストの低減を図ることができる。
Even if comprised in this way, not only the effect similar to 9th Embodiment is exhibited, but the following effects are exhibited.
(H) In this
(第12実施形態)
この第12実施形態の鏡筒ユニット59では、図16に示すように、第1の鏡筒ユニット59b1の第1鍔部60aには、収容溝121が凹設されている。その収容溝121には、第3ガス流通抑制機構の一部を構成するとともにシール部材としての断面矩形状をなすガスケット122が収容されている。また、その収容溝121の底面には、断面三角形状の爪部108が形成されている。
(Twelfth embodiment)
In the
また、第2の鏡筒ユニット59b2の第2鍔部60bには、その外周側に変位機構としての押さえ環123と、押さえ部としてのワッシャ124とが設けられている。そのワッシャ124は、ガスケット122側に配置されており、そのガスケット122に対向する部分には爪部108が形成されている。
Further, the
押さえ環123の内周面と、その内周面に対向する第2鍔部60bの外周面とには、ねじ部125が形成されている。押さえ環123は、第2鍔部60bに対して、鏡筒ユニット59内に収容されるレンズエレメント44の光軸方向に相対移動可能に螺合されている。そして、押さえ環123を第1鍔部60a側に螺進させると、ワッシャ124も第1鍔部60a側に変位される。これにより、ワッシャ124が前記ガスケット122を押し下げるとともに、そのワッシャ124及び収容溝121の爪部108がガスケット122に食い込むようになっている。
A threaded
この鏡筒ユニット59では、まずガスケット122を第1鍔部60aとワッシャ124との間に収容し、押さえ環123を第1鍔部60aから離間する方向に螺退させておく。この状態で、内部に収容されるレンズエレメント44の光軸と交差する方向への各鏡筒ユニット59の位置調整を行う。そして、押さえ環123を第1鍔部60a側に螺進させ、ワッシャ124でガスケット122を押圧し、ワッシャ124及び収容溝121の爪部108をガスケット122に食い込ませて、投影系鏡筒27内の気密性を確保する。
In the
この実施形態によれば、次のような効果が奏される。
(ツ) この鏡筒ユニット59では、第1鍔部60aに収容溝121が設けられており、第2鍔部60bに、ガスケット122を押圧するワッシャ124と、そのワッシャ124をガスケット122側に変位させる押さえ環123とが設けられている。このため、各鏡筒ユニット59の位置調整を行った後に、ワッシャ124を押さえ環123によりガスケット122側に変位させて、ワッシャ124によりガスケット122を押圧することによって、投影系鏡筒27内の気密性を付与することができる。従って、前記押さえ環123をゆるめた状態で、各鏡筒ユニット59の位置調整を精度よく行うことができるとともに、投影系鏡筒27の内部空間を清浄に保つことができる。
According to this embodiment, the following effects are produced.
(T) In the
(第13実施形態)
この第13実施形態の鏡筒ユニット59では、図17に示すように、第12実施形態において、ガスケット122を押圧する薄板部133が第2の鏡筒ユニット59b2と一体に形成されているとともに、その薄板部133をガスケット122側に変位させる機構が異なっている。
(13th Embodiment)
In the
この実施形態では、第2鍔部60bの変位部材としての押さえ環131が、第1鍔部60aとの間を締め付けるボルト61により移動されるようになっている。また、押さえ環131の薄板部133側の面には斜面132が形成されている。
In this embodiment, the holding
この鏡筒ユニット59では、まずガスケット122を第1鍔部60aと薄板部133との間に収容し、押さえ環131を、ボルト61を緩めた状態で第1鍔部60aに対して仮止めしておく。この状態で、内部に収容されるレンズエレメント44の光軸と交差する方向への各鏡筒ユニット59の位置調整を行う。そして、押さえ環131をボルト61により第1鍔部60aに対して締め付け固定する。これにより、薄板部133でガスケット122を押圧し、薄板部133及び収容溝121の爪部108をガスケット122に食い込ませて、投影系鏡筒27内の気密性を確保する。
In the
この実施形態によれば、第13実施形態に記載の効果に加えて、次のような効果が奏される。
(テ) この鏡筒ユニット59では、押さえ環131に薄板部133をガスケット122側に変位させる斜面132が形成されている。ここで、積層された各鏡筒ユニット59を接合固定する際には、各鏡筒ユニット59の配列方向に締め付ける必要がある。レンズエレメント44が重力方向に交差するように配列される投影光学系42を収容する投影系鏡筒27、いわゆる横置きタイプの投影系鏡筒27では、積層された各鏡筒ユニット59は、上下に締め付けることになる。この鏡筒ユニット59では、斜面132の働きにより上下に締め付ける力を、鏡筒ユニット59の斜め内側への力に変換することができる。このため、各鏡筒ユニット59を締め付けることで、各鏡筒ユニット59の締め付け部分(ボルト61)より内側に配置されたガスケット122と爪部108とを、容易に食い込ませることができる。
According to this embodiment, in addition to the effects described in the thirteenth embodiment, the following effects are achieved.
(T) In the
(ト) この鏡筒ユニット59では、鏡筒ユニット59と一体の材料で形成された薄板部133により、ガスケット122が押圧されるようになっている。このため、第2鍔部60bに、鏡筒ユニット59の内外を直接連通する隙間が形成されることがない。従って、投影系鏡筒27の内部を、より気密性の高い状態とすることができる。
(G) In this
(第14実施形態)
この第14実施形態の鏡筒ユニット59では、図18に示すように、第1鍔部60aが、第1の鏡筒ユニット59b1に連結した連結部としての内側鍔部142と、レンズエレメント44の光軸に関して外側に配置される分離部としての外側鍔部141とに分割されている。前記外側鍔部141の内周面には、斜面143が形成されている。そして、外側鍔部141と内側鍔部142と第2鍔部60bとの間に断面三角形状をなす収容空間144が形成されており、その収容空間144にOリング66が配置される。
(14th Embodiment)
In the
この鏡筒ユニット59では、まずOリング66を前記収容空間144に収容し、外側鍔部141を、ボルト61を緩めた状態で第2鍔部60bに対して仮止めしておく。この状態で、内部に収容されるレンズエレメント44の光軸と交差する方向への各鏡筒ユニット59の位置調整を行う。そして、前記外側鍔部141をボルト61により第2鍔部60bに対して締め付け固定する。
In the
ここで、前述のように、いわゆる横置きタイプの投影系鏡筒27では、積層された各鏡筒ユニット59は、互いに上下方向に締め付けることになる。この鏡筒ユニット59では、外側鍔部141を第2鍔部60bに締め付け固定する際に、その上下に締め付ける力を、斜面143の働きにより鏡筒ユニット59の斜め内側への力に変換することができる。このため、各鏡筒ユニット59を締め付けることで、前記収容空間144に収容されたOリング66が前記斜面143により斜め内側(図において斜め上方)に押し上げられる。これにより、Oリング66が内側鍔部142の外周面及び第2鍔部60bに押しつけられ、第1鍔部60aと第2鍔部60bとの空間が塞がれて、投影系鏡筒27内の気密性を確保することができる。
Here, as described above, in the so-called horizontal type
この実施形態によれば、次のような効果が奏される。
(ナ) この鏡筒ユニット59では、第1鍔部60aの外側鍔部141と内側鍔部142との間に断面三角形状をなすOリング66の収容空間144が設けられている。そして、前記外側鍔部141を第2鍔部60bに対して締め付けることにより、Oリング66が第2鍔部60bと内側鍔部142に密着させるようになっている。
According to this embodiment, the following effects are produced.
(N) In this
このため、外側鍔部141を第2鍔部60bに対して締め付けことで、1つのOリング66が、内側鍔部142と第2鍔部60bとに密着される。従って、各鏡筒ユニット59の位置調整を行った後において、1つのOリング66で、投影系鏡筒27の気密性を容易に高めることができる。
Therefore, by tightening the
(第15実施形態)
この第15実施形態の鏡筒ユニット59では、図19に示すように、前記第14実施形態において、収容空間144内に、Oリング66に代えて、第3ガス流通抑制機構の一部を構成するとともにシール部材としての断面三角形状をなすガスケット151が収容されている。また、内側鍔部142の外周面及び第2鍔部60bにおけるガスケット151と対応する部分には、第3ガス流通抑制機構の一部を構成するとともに凸部としての断面三角形状をなす爪部152が形成されている。
(Fifteenth embodiment)
In the
この鏡筒ユニット59では、まずガスケット151を収容空間144に収容し、外側鍔部141を、ボルト61を緩めた状態で第2鍔部60bに対して仮止めしておく。この状態で、各鏡筒ユニット59の位置調整を行い、外側鍔部141をボルト61により第2鍔部60bに対して締め付け固定する。この締め付けにより、収容空間144に収容されたガスケット151が斜面143により斜め内側(図において斜め上方)に押し上げられる。これにより、内側鍔部142及び第2鍔部60bの爪部152がガスケット151に食い込んで、第1鍔部60aと第2鍔部60bとの空間が塞がれ、投影系鏡筒27内の気密性を確保することができる。
In this
この実施形態によっても、第14実施形態と同様の効果が奏される。
(変形例)
なお、本発明の実施形態は、以下のように変形してもよい。
According to this embodiment, the same effect as that of the fourteenth embodiment can be obtained.
(Modification)
The embodiment of the present invention may be modified as follows.
・ 例えば投影系鏡筒27を形成する材料と同性質の材料で、かつ円環状を形成された調整ワッシャを、第1及び第2の鏡筒ユニット59b1,59b2の第1及び第2鍔部60a,60b間に介装する。そして、この調整ワッシャを選択嵌合することにより、第1及び第2の鏡筒ユニット59b1,59b2の前記各レンズエレメント44の光軸方向(つまり、前記露光光ELの光軸方向)における相対的な位置を調整してもよい。この場合、第1及び第2鍔部60a,60bと、調整ワッシャとの間に、本発明のガス流通抑制機構を介装する必要がある。
For example, an adjustment washer made of a material having the same property as the material forming the
・ 第1〜第6実施形態では、シール部材としてOリング66を用いたが、Oリング66に代えて、グリスや磁性流体を用いることもできる。ここで、グリスや磁性流体では、揮散物の発生量が多いため、排気装置70に接続された環状溝67、メッキ層81、ラビリンスシール84等、その揮散物が鏡筒ユニット59内に侵入しないようにする第2ガス流通抑制機構の併用が必須となる。また、グリスとしては、低ガス放出性のフッ素系グリス、例えばNOKクルーバー社製の「バリエルタ」をはじめとした真空装置中で用いられるフッ素系グリスが、特に好適である。
In the first to sixth embodiments, the O-
・ 第1〜第6及び第13実施形態において、Oリング66として、表面を金属材料で覆ったOリングを使用してもよい。このようにした場合、Oリングの表面からの揮散物の揮散が抑制されるため、投影系鏡筒27内を清浄に保つ上で好ましい。
In the first to sixth and thirteenth embodiments, an O-ring whose surface is covered with a metal material may be used as the O-
・ 第7実施形態において、円弧状凸部92を複数設けてもよい。
・ 第8実施形態において、凸部96を複数設けてもよい。
・ 第9〜第13、及び第15実施形態において、爪部108を、ガスケット103,111,122,151の各シール面あたり複数設けてもよい。
In the seventh embodiment, a plurality of arcuate
In the eighth embodiment, a plurality of
In the ninth to thirteenth and fifteenth embodiments, a plurality of
・ 第12実施形態において、収容溝95内の爪部108を省略してもよい。
・ 第12実施形態において、ワッシャ124を省略してもよい。ただし、この場合には、押さえ環123のガスケット122と対応する部分に爪部108を設ける必要がある。
In the twelfth embodiment, the
In the twelfth embodiment, the
・ 各実施形態において、投影光学系42としては、屈折タイプに限らず、反射屈折タイプ、反射タイプであってもよい。また、露光装置としては、少なくとも1つの光学素子を含む露光装置であればよく、例えば投影光学系42を用いることなく、マスクと基板とを密接させてマスクのパターンを露光するコンタクト露光装置、マスクと基板とを近接させてマスクのパターンを露光するプロキシミティ露光装置にも本発明を同様に適用することができる。
In each embodiment, the projection
・ 本発明の露光装置は、縮小露光型の露光装置に限定されるものではなく、例えば等倍露光型、拡大露光型の露光装置であってもよい。
・ また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、DUV(深紫外)やVUV(真空紫外)光などを用いる露光装置では一般に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては、石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、または水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のX線露光装置や電子線露光装置などでは、透過型マスク(ステンシルマスク、メンバレンマスク)が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハなどが用いられる。
The exposure apparatus of the present invention is not limited to a reduction exposure type exposure apparatus, and may be, for example, a 1 × exposure type or an expansion exposure type exposure apparatus.
Also, from a reticle to a glass substrate for manufacturing a reticle or mask used in not only microdevices such as semiconductor elements but also light exposure apparatuses, EUV exposure apparatuses, X-ray exposure apparatuses, and electron beam exposure apparatuses. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that transfers a circuit pattern to a silicon wafer or the like. Here, in an exposure apparatus using DUV (deep ultraviolet) or VUV (vacuum ultraviolet) light, a transmission type reticle is generally used. As a reticle substrate, quartz glass, quartz glass doped with fluorine, fluorite, fluoride, and the like are used. Magnesium or quartz is used. Further, in proximity type X-ray exposure apparatuses and electron beam exposure apparatuses, a transmission type mask (stencil mask, member mask) is used, and a silicon wafer or the like is used as a mask substrate.
・ また、半導体素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、液晶表示素子(LCD)などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びCCD等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などにも、本発明を適用することができる。 -Also, not only exposure devices used for manufacturing semiconductor elements, but also manufacturing exposure devices, thin film magnetic heads, etc. used to manufacture displays including liquid crystal display elements (LCD), etc., and transfer device patterns onto glass plates. The present invention can also be applied to an exposure apparatus for transferring a device pattern to a ceramic wafer or the like, and an exposure apparatus used for manufacturing an image pickup device such as a CCD.
・ また、マスクと基板とが静止した状態でマスクのパターンを基板へ転写し、基板を順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の一括露光型の露光装置にも、本発明を適用することができる。 The present invention can also be applied to a step-and-repeat batch exposure type exposure apparatus that transfers a mask pattern to a substrate while the mask and the substrate are stationary, and sequentially moves the substrate stepwise. it can.
・ また、露光装置の光源としては、例えばg線(λ=436nm)、i線(λ=365nm)、Kr2レーザ(λ=146nm)、Ar2レーザ(λ=126nm)等を用いてもよい。また、DFB半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(またはエルビウムとイッテルビウムの双方)がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いてもよい。 As the light source of the exposure apparatus, for example, g-line (λ = 436 nm), i-line (λ = 365 nm), Kr 2 laser (λ = 146 nm), Ar 2 laser (λ = 126 nm), or the like may be used. . In addition, a single wavelength laser beam in the infrared region or visible region oscillated from a DFB semiconductor laser or fiber laser is amplified by, for example, a fiber amplifier doped with erbium (or both erbium and ytterbium), and a nonlinear optical crystal is obtained. It is also possible to use harmonics that have been converted into ultraviolet light.
なお、前記各実施形態の露光装置は、大略、例えば次のように製造される。
すなわち、まず、投影光学系42を構成する複数のレンズエレメント44及びカバーガラス43等を、前記各実施形態の投影系鏡筒27に収容する。また、ミラー34及び各レンズ35,36等の光学素子からなる照明光学系33を照明系鏡筒25内に収容する。そして、これらの照明光学系33及び投影光学系42を露光装置本体22に組み込み、光学調整を行う。次いで、多数の機械部品からなるウエハステージWST(スキャンタイプの露光装置の場合は、レチクルステージRSTも含む)を露光装置本体22に取り付けて配線を接続する。そして、露光光ELの光路内にパージガスを供給するパージガス供給系50の配管を接続した上で、さらに総合調整(電気調整、動作確認など)を行う。
Note that the exposure apparatus of each of the above embodiments is generally manufactured as follows, for example.
That is, first, the plurality of
ここで、照明系鏡筒25及び投影系鏡筒27を構成する各部品は、超音波洗浄などにより、加工油や、金属物質などの不純物を落としたうえで、組み上げられる。なお、露光装置の製造は、温度、湿度や気圧が制御され、かつクリーン度が調整されたクリーンルーム内で行うことが望ましい。
Here, the components constituting the
次に、上述した露光装置をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
図20は、デバイス(ICやLSI等の半導体素子、液晶表示素子、撮像素子(CCD等)、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造例のフローチャートを示す図である。
Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described exposure apparatus in a lithography process will be described.
FIG. 20 is a flowchart illustrating a manufacturing example of a device (a semiconductor element such as an IC or LSI, a liquid crystal display element, an imaging element (CCD or the like), a thin film magnetic head, a micromachine, or the like).
図20に示すように、まず、ステップS201(設計ステップ)において、デバイス(マイクロデバイス)の機能・性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップS202(マスク製作ステップ)において、設計した回路パターンを形成したマスク(レクチルR等)を製作する。一方、ステップS203(基板製造ステップ)において、シリコン、ガラスプレート等の材料を用いて基板(シリコン材料を用いた場合にはウエハWとなる。)を製造する。 As shown in FIG. 20, first, in step S201 (design step), function / performance design (for example, circuit design of a semiconductor device) of a device (micro device) is performed, and pattern design for realizing the function is performed. Do. Subsequently, in step S202 (mask manufacturing step), a mask (such as a reticle R) on which the designed circuit pattern is formed is manufactured. On the other hand, in step S203 (substrate manufacturing step), a substrate (or a wafer W when a silicon material is used) is manufactured using a material such as silicon or a glass plate.
次に、ステップS204(基板処理ステップ)において、ステップS201〜S203で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップS205(デバイス組立ステップ)において、ステップS204で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップS205には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程(チップ封入等)等の工程が必要に応じて含まれる。 Next, in step S204 (substrate processing step), using the mask and substrate prepared in steps S201 to S203, an actual circuit or the like is formed on the substrate by lithography or the like, as will be described later. Next, in step S205 (device assembly step), device assembly is performed using the substrate processed in step S204. This step S205 includes processes such as a dicing process, a bonding process, and a packaging process (chip encapsulation or the like) as necessary.
最後に、ステップS206(検査ステップ)において、ステップS205で作製されたデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。 Finally, in step S206 (inspection step), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the device manufactured in step S205 are performed. After these steps, the device is completed and shipped.
図21は、半導体デバイスの場合における、図20のステップS204の詳細なフローの一例を示す図である。図21において、ステップS211(酸化ステップ)では、ウエハWの表面を酸化させる。ステップS212(CVDステップ)では、ウエハW表面に絶縁膜を形成する。ステップS213(電極形成ステップ)では、ウエハW上に電極を蒸着によって形成する。ステップS214(イオン打込みステップ)では、ウエハWにイオンを打ち込む。以上のステップS211〜S214のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。 FIG. 21 is a diagram showing an example of a detailed flow of step S204 of FIG. 20 in the case of a semiconductor device. In FIG. 21, in step S211 (oxidation step), the surface of the wafer W is oxidized. In step S212 (CVD step), an insulating film is formed on the wafer W surface. In step S213 (electrode formation step), an electrode is formed on the wafer W by vapor deposition. In step S214 (ion implantation step), ions are implanted into the wafer W. Each of the above steps S211 to S214 constitutes a pretreatment process at each stage of the wafer processing, and is selected and executed according to a necessary process at each stage.
ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップS215(レジスト形成ステップ)において、ウエハWに感光剤を塗布する。引き続き、ステップS216(露光ステップ)において、先に説明したリソグラフィシステム(露光装置)によってマスク(レチクルR)の回路パターンをウエハW上に転写する。次に、ステップS217(現像ステップ)では露光されたウエハWを現像し、ステップS218(エッチングステップ)において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップS219(レジスト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。 At each stage of the wafer process, when the above pre-process is completed, the post-process is executed as follows. In this post-processing process, first, a photosensitive agent is applied to the wafer W in step S215 (resist formation step). Subsequently, in step S216 (exposure step), the circuit pattern of the mask (reticle R) is transferred onto the wafer W by the lithography system (exposure apparatus) described above. Next, in step S217 (development step), the exposed wafer W is developed, and in step S218 (etching step), the exposed member other than the portion where the resist remains is removed by etching. In step S219 (resist removal step), the resist that has become unnecessary after the etching is removed.
これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハW上に多重に回路パターンが形成される。
以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程(ステップS216)において、真空紫外域の露光光ELにより解像力の向上が可能となり、露光量制御を高精度に行うことができる。従って、露光精度を向上することができて、最小線幅が0.1μm程度の高集積度のデバイスを歩留まりよく製造することができる。
Multiple circuit patterns are formed on the wafer W by repeatedly performing these pre-processing and post-processing steps.
If the device manufacturing method of this embodiment described above is used, in the exposure step (step S216), the resolution can be improved by the exposure light EL in the vacuum ultraviolet region, and the exposure amount can be controlled with high accuracy. Therefore, the exposure accuracy can be improved, and a highly integrated device having a minimum line width of about 0.1 μm can be manufactured with a high yield.
22…露光装置本体、25…鏡筒としての照明系鏡筒、27…鏡筒としての投影系鏡筒、42…投影光学系、44…光学素子としてのレンズエレメント、59,59a,59b…鏡筒ユニット、59b1…第1の鏡筒ユニット、59b2…第2の鏡筒ユニット、59c…接合面としての第1端面、59d…接合面としての第2端面、60a…第1の接合部としての第1鍔部、60b…第2の接合部としての第2鍔部、65,95,121…収容溝、66…第1ガス流通抑制機構及びシール部材及び弾性部材としてのOリング、67…ガス排出機構の一部を構成する環状溝、70…ガス排出機構の一部を構成する排気装置、81…第2シール部材としてのメッキ層、84…第2ガス流通抑制機構としてのラビリンスシール、91,103,111,122,151…第3ガス流通抑制機構の一部を構成するとともにシール部材としてのガスケット、92…第3ガス流通抑制機構の一部を構成するとともに凸部としての円弧状凸部、96…凸部、98…シール部材としての密閉材、107a,107b…シール面、108,152…第3ガス流通抑制機構の一部を構成するとともに凸部としての爪部、123,131…変位機構としての押さえ環、124…押さえ部としてのワッシャ、132,143…斜面、133…押さえ部としての薄板部、141…分離部としての外側鍔部、142…連結部としての内側鍔部、EL…露光光、R…マスクとしてのレチクル、W…基板としてのウエハ。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記鏡筒ユニットは、第1の接合部を有する第1の鏡筒ユニットと、前記第1の鏡筒ユニットの第1の接合部に係合する第2の接合部を有する第2の鏡筒ユニットとを備え、前記第1の鏡筒ユニットと前記第2の鏡筒ユニットとの少なくとも一方に、前記第1の接合部と前記第2の接合部との間の空間を介したガスの流通を抑制するシール部材を含む第1ガス流通抑制機構と、その第1ガス流通抑制機構とは異なる第2ガス流通抑制機構とを設けたことを特徴とする鏡筒。 In a lens barrel configured by laminating a plurality of lens barrel units containing at least one optical element,
The lens barrel unit includes a first lens barrel unit having a first joint portion and a second lens barrel having a second joint portion that engages with the first joint portion of the first lens barrel unit. Gas flow through at least one of the first lens barrel unit and the second lens barrel unit via a space between the first joint portion and the second joint portion. A lens barrel comprising: a first gas flow suppression mechanism including a seal member that suppresses the gas; and a second gas flow suppression mechanism different from the first gas flow suppression mechanism.
前記鏡筒ユニットは、第1の接合部を有する第1の鏡筒ユニットと、前記第1の鏡筒ユニットの第1の接合部に係合する第2の接合部を有する第2の鏡筒ユニットとを備え、前記第1の鏡筒ユニットと前記第2の鏡筒ユニットとの少なくとも一方に、前記第1の接合部と前記第2の接合部との間の空間を介したガスの流通を抑制するシール部材と、そのシール部材に当接するまたは食い込む凸部とを含む第3ガス流通抑制機構を設けたことを特徴とする鏡筒。 In a lens barrel configured by laminating a plurality of lens barrel units containing at least one optical element,
The lens barrel unit includes a first lens barrel unit having a first joint portion and a second lens barrel having a second joint portion that engages with the first joint portion of the first lens barrel unit. Gas flow through at least one of the first lens barrel unit and the second lens barrel unit via a space between the first joint portion and the second joint portion. A lens barrel provided with a third gas flow suppression mechanism including a seal member that suppresses the gas and a convex portion that abuts or bites into the seal member.
前記鏡筒ユニットは、第1の接合部を有する第1の鏡筒ユニットと、前記第1の鏡筒ユニットの前記第1の接合部に係合する第2の接合部を有する第2の鏡筒ユニットとを備え、前記第1の接合部は、前記第1の鏡筒ユニットと連結した連結部と、前記光学素子の光軸に関して前記連結部の外側で、かつ前記連結部から分離した分離部とを有し、前記第2の接合部と前記連結部の側面と前記分離部の側面との間に配置されるシール部材とを有することを特徴とする鏡筒。 In a lens barrel configured by laminating a plurality of lens barrel units containing at least one optical element,
The lens barrel unit includes a first lens barrel unit having a first joint portion, and a second mirror having a second joint portion that engages with the first joint portion of the first lens barrel unit. And a separation unit separated from the connection part, outside the connection part with respect to the optical axis of the optical element, the connection part connected to the first lens barrel unit. And a sealing member disposed between a side surface of the second joint portion, a side surface of the coupling portion, and a side surface of the separation portion.
前記鏡筒ユニットは、第1の接合部を有する第1の鏡筒ユニットと、前記第1の鏡筒ユニットの第1の接合部に係合する第2の接合部を有する第2の鏡筒ユニットとを備え、前記第1の鏡筒ユニットと前記第2の鏡筒ユニットとの少なくとも一方に、前記第1の接合部と前記第2の接合部との間の空間を介したガスの流通を抑制するシール部材を含むガス流通抑制機構を有し、前記シール部材が金属ガリウムからなることを特徴とする鏡筒。 In a lens barrel configured by laminating a plurality of lens barrel units containing at least one optical element,
The lens barrel unit includes a first lens barrel unit having a first joint portion and a second lens barrel having a second joint portion that engages with the first joint portion of the first lens barrel unit. Gas flow through at least one of the first lens barrel unit and the second lens barrel unit via a space between the first joint portion and the second joint portion. A lens barrel having a gas flow suppressing mechanism including a sealing member for suppressing the gas, wherein the sealing member is made of metal gallium.
前記露光光の光路中に配置される少なくとも1つの光学素子を請求項1〜請求項14のうちいずれか一項に記載の鏡筒内に収容したことを特徴とする露光装置。 In an exposure apparatus that exposes an image of a pattern formed on a mask on a substrate under exposure light,
15. An exposure apparatus comprising: at least one optical element disposed in an optical path of the exposure light housed in a lens barrel according to any one of claims 1 to 14.
前記リソグラフィ工程で請求項15に記載の露光装置を用いて露光を行うこと特徴とするデバイスの製造方法。 In a device manufacturing method including a lithography process,
16. A device manufacturing method, wherein exposure is performed using the exposure apparatus according to claim 15 in the lithography process.
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