JP2005203795A

JP2005203795A - グルー用保護層の堆積の間における光学素子の有効口径の被覆方法

Info

Publication number: JP2005203795A
Application number: JP2005008191A
Authority: JP
Inventors: Matthew Lipson; リプソンマシュー
Original assignee: ASML Holding NV
Current assignee: ASML Holding NV
Priority date: 2004-01-14
Filing date: 2005-01-14
Publication date: 2005-07-28
Also published as: US20050153064A1; US20080038456A1

Abstract

【課題】光学素子外周部にグルー用保護層を被覆する間において、光学素子の有効口径を保護する方法を提供する。
【解決手段】（ａ）光学素子を保持し、該光学素子の第一の領域を覆い、かつ該光学素子の第二の領域を露出させ；（ｂ）第一の被覆を、光学素子の第二の領域上に設け；（ｃ）光学素子の保持状態を解除し；（ｄ）第二の被覆を、光学素子上に設け、かつ；（ｅ）光学素子の第二の領域から、第一の被覆及び第二の被覆を除去する。
【選択図】図５

Description

本発明は、光学系内に保持される光学素子上に有効口径を形成させる方法及び体系的方法に関する。

多くの光学系は、光路内に規定の位置及び配向で保持された光学素子（例えば、レンズ）を含有している。レンズをねじる又は曲げる、若しくはレンズの光学的特性を歪曲させるレンズ上のあらゆる力を最小限にする注意をしなければならない。これは、歪曲によりレンズを通過する光線が誤った方向に向けられることがあるからである。一般的に、レンズは、保持装置と該レンズの外周端部とのグルーイング又は接着の使用により保持されており、これにより実質的にあらゆる歪曲を低減又は排除できる。しかしながら、レンズ内部の迷光又は散乱光は、グルーを劣化させることがあり、これにより時としてレンズが保持装置から外れ、その際レンズの位置がずれ、光が誤った方向に向いてしまう。

例えば、リソグラフィー装置においては、レンズがこの装置内に保持されていることがある。リソグラフィーは、基板の表面上にフィーチャを作成するために使用される方法である。そのような基板は、例えばフラットパネルディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ）、回路基板、種々の集積回路等の製造において使用されるものであってよい。このような用途のためにしばしば使用される基板は、半導体ウェーハ又はガラス基板である。この記載は、説明を目的として半導体ウェーハとしてなされているが、当業者はこの記載がまた、当業者に公知の他の類型の基板にも当てはまることを認識するであろう。

リソグラフィーの間にわたり、ウェーハステージ上に配置されたウェーハは、パターン生成素子（例えば、レチクル、マスク、空間光変調器（例えば、ディジタルミラー素子、グレーティングライトバルブ、液晶ディスプレイ素子等）、コントラスト用素子等）又はそのアレイと相互作用して照明光束を出力する照明装置により形成されたイメージ（例えば、パターン）に暴露される。イメージは、リソグラフィー装置内に位置する露光用光学素子によりウェーハの表面上に投射される。照明装置及び露光用光学素子の何れか一方又は両方とも、上記したように保持される１つ以上のレンズを収容できる。

短い光の波長（例えば、極紫外等）を使用すればするほど、光学系、例えばリソグラフィー系においては、わずかなレンズの歪曲又は心のずれでさえ、フィーチャの誤差を惹起することとなり、これにより作動不可能なパターンフィーチャが生成することがある。このように、レンズはこの工程を通して固定位置に保持されている必要がある。

保持装置とレンズとを保持するグルー又は接着剤を保護するために、一般的には保護層をレンズの外周領域に塗布する。保護層は、光を吸収するため及び／又はグルー又は粘着材料をレンズ内部の散乱光又は迷光との相互作用による損傷から保護するために使用される。レンズの中央領域又は“有効口径”は、保護又は“マスク”されなければならない。

従って、必要とされているのは、有効口径用のマスクであって：有効口径の明瞭な境界を規定の許容範囲で定めることができ、空間的に規定の許容範囲に位置でき、グルー用保護物が有効口径を覆い隠すこととなるピンホール又は他の欠陥が存在せず、有効口径の表面上の損傷又は変形又は汚染が無いように容易に除去可能であり、かつ光学素子の取扱を最小限にし、かつこれによりレンズを損傷させる機会を最小限にするような方法に適用できるマスクである。更にこのマスクは、広範に変動する形状及び大きさの光学素子及び有効口径の領域に適用可能であって、設備編成が最小限でよいことが必要である。更にこのマスクは、水性／機械的な洗浄に適用可能であり、かつガス発生の程度を引き続いての蒸着段階に干渉しないほど十分に低くできることが必要である。

本発明の態様は、光学素子（例えば、レンズ）の一領域（例えば、有効口径）を、該光学素子の別の領域（例えば、外周領域）の被覆中に被覆するために使用できる方法及び体系的方法を提供する。この被覆は、接着剤用保護層をレンズの外周端部近くに被覆する間にわたり、被覆の除去を通して有効口径を損傷又は変化させることなく有効口径を保護するためになされる。

本発明の実施態様においては、少なくとも以下の段階を含む方法を提供する。光学素子を保持し、該光学素子の第一の領域を覆い、かつ該光学素子の第二の領域を露出させる。第一の被覆を、光学素子の第二の領域上に設ける。光学素子の保持状態を解除する。第二の被覆を光学素子上に設ける。光学素子の第二の領域から、第一の被覆及び第二の被覆を、その有効口径を損傷又は光学的に変化させないように除去する。

本発明の実施態様においては、
（ａ）光学素子を保持し、該光学素子の第一の領域を覆い、かつ該光学素子の第二の領域を露出させ、；
（ｂ）第一の被覆を、光学素子の第二の領域上に設け、；
（ｃ）光学素子の保持状態を解除し、；
（ｄ）第二の被覆を、光学素子上に設け、かつ；
（ｅ）光学素子の第二の領域から、第一の被覆及び第二の被覆を除去することを特徴とする方法を提供する。

本発明の更なる実施態様においては、
（ｆ）保持装置を光学素子に固定するように構成された第三の被覆を、実質的に第一の領域上の第二の被覆にわたり設けてよい。

本発明の更なる実施態様においては、段階（ｆ）において、光学素子を出る光から第三の被覆を保護するために第二の被覆を使用してよい。

本発明の更なる実施態様、特徴及び利点、並びに本発明の種々の実施態様の構成及び作業を、付属の図面を参照して以下に詳細に説明する。

本明細書に含まれ、かつ本明細書の一部を形成する付属の図面は、明細書の記載と共に本発明を説明するものであり、更に本発明の原理を説明し、かつ当業者が本発明を実施及び使用できることに寄与するものである。

図１は、本発明の実施態様による、水平に移動する光線を有する光学系内に第一の類型の保持装置の使用により保持されている光学素子を示す。

図２は、本発明の実施態様による、垂直に移動する光線を有する光学系内に第二の類型の保持装置の使用により保持されている光学素子を示す。

図３は、本発明の実施態様による、本方法を光学素子上で実施した後の光学素子の端部領域の横断面図を示す。

図４は、本発明の実施態様による、光学素子上で実施した本方法の所定の段階後の光学素子を示す。

図５は、本発明の実施態様による、光学素子上で実施する方法を説明するフローチャートを示す。

ここで本発明を、付属の図面を参照して説明する。図面において、対応する参照番号は、同一の又は機能的に類似の構成要素を示すものとする。付加的に、参照番号の最左端の桁は、その参照番号が最初に出てくる図面を識別するものとする。

概要
特定の構成及び装置を議論するが、それは説明を目的として説明するにすぎないということを理解されたい。当業者は、他の構成及び装置を本発明の精神及び範囲から逸脱することなく使用できることを認識する。また本発明を種々の他の用途に利用できることは、当業者には明白である。

本発明の実施態様は、少なくとも以下の段階を含む方法を提供する。第一のマスクを光学素子に、該光学素子の有効口径が露出し、但しグルー用保護層が塗布される光学素子の表面が覆われるように固定する。第二のマスク（例えば、ラッカー）を有効口径（ここで第一のマスクでの固定により定められる開口部）に塗布できる。ラッカーを硬化させ、第一のマスクを除去し、光学素子を水性／機械的工程により洗浄し、かつグルー用保護層を光学素子の全面に（例えば、蒸着法を使用して）施与する。グルー用保護層は、水性溶剤及び有機溶剤の両方に不溶性であってよい。最後に、ラッカーを有機溶剤、例えば、限定されるものではないが、アセトンを用いて除去する。

レンズ保持系
図１は、本発明の実施態様による、（示された透視図において）水平に移動する光線１０６を有する光学系１０４内に、第一の類型の保持装置１０２の使用により保持されている光学素子１００を示す。光学素子１００は、第一の領域１０８（例えば、光学素子１００の外周に近接する領域）及び第二の領域１１０（例えば、中央領域又は有効口径）を有する。第一の領域１０８及び第二の領域１１０については、図４を用いて以下に更に詳細に説明する。なお、光学素子１００は、フッ化カルシウムを使用して製造してよい。

保持装置１０２は、弾性の装置（例えば、ばね、硬いばね等）であってよい。保持装置１０２の領域１１２と光学素子１００の第一の領域１０８とは、（図３を用いて以下に説明するように結合用被覆３０２の使用により）結合されている。この結合は、非機械的な付着用又は接着性の被覆又は材料、例えばグルー等を使用することにより遂行できる。本装置においては、保持装置１０２を使用することにより光学素子１００を実質的に固定でき、かつ保持装置１０２と光学素子１００の第一の領域１０８とを非機械的に結合することにより、変形は生じない。

図２は、本発明の実施態様による、（示された透視図において）垂直に移動する光線２０６を有する光学系２０４に、第二の類型の保持装置２０２の使用により保持されている光学素子１００を示す。本実施態様においては、保持装置２０２の領域２１２（例えば、フィンガ等）と光学素子１００の第一の領域１０８とが結合されている。この結合は、上記したように保持装置１０２の結合と同様に実施できる。

図３は、本発明の実施態様による、本方法（例えば、図５における方法５００）を光学素子１００上で実施した後の光学素子１００の第一の領域１０８の少なくとも一部の端部の横断面図を示す。第一の領域１０８は、被覆３００（例えば、酸化タンタル等）及び結合用被覆３０２を有する。結合用被覆３０２により、上記したように保持装置１０２又は保持装置２０２と第一の領域１０８とが非機械的に付着又は接着し、かつ該被覆は保持装置１０２又は保持装置２０２を第一の領域１０８に非機械的に固定させることができるあらゆる材料であってよい。

被覆３００は、光学素子１００内部の迷光又は散乱光と結合用被覆３０２とが相互作用し、かつ該結合用被覆が劣化するのを実質的に低減又は排除するために使用できる。このように、被覆３００を、結合用被覆３０２を保護する保護層として見ることができる。被覆３００は、光学系１０４又は光学系２０４に使用されている光の波長に基づいて選択された吸収性被覆であってよい。この目的のための種々の被覆は、本説明を読む当業者には明白である。今日までに知られている、又は将来発見されるそのような全種の被覆が、本発明の範囲内に意図される。被覆３００は、種々の技術、例えば蒸着法又は化学蒸着法を使用して施与できる。

中央領域が被覆された光学素子
図４は、本発明の実施態様による、本方法（例えば、図５における方法５００）の所定の段階を光学素子１００上で実施した後の光学素子１００を示す。被覆４００は、通常は光学素子１００の両面上で実質的に第二の領域１１０のみを被覆していることを示す。

被覆４００は限定されるものではないが、有機化合物、無機化合物、有機組成物又は無機組成物、ポリマー組成物、ラッカー、混合被覆、水性被覆、水性ポリマー被覆、アクリルポリマー、ポリマーフィルム、ポリメチルメタクリレート、ペイント、エナメル、溶剤中に希釈されたポリマー又はアクリルポリマー等、若しくはこれらの混合物又は組合せ物であってよい。

溶剤を使用する実施態様においては、溶剤は、水性溶剤又は非水性溶剤、例えばアセトン、エチルアセテート、エーテル、クロロホルム、ベンゼン、トルエン、エタノール、メタノール、シクロヘキサン、炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、アセテート系溶剤、アミド系溶剤、ガンマ−ブチロラクトン、アルコール系溶剤、シリコーン系溶剤、アニソール、メシチレン、キシレン、メチルイソブチルケトン、１−メチル−２−ピロリジノン、テトラヒドロフラン、イソプロピルエーテル、エチルアセテート、ブチルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ガンマ−ブチロラクトン、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、オクチルアルコール、シリコーン溶剤等、若しくはこれらの混合物又は組合せ物であってよい。

これらの被覆及び溶剤の列記は、網羅的であることを意味するものではない。本説明を読む当業者に明白な他の被覆及び／又は溶剤がまた本発明の範囲内に意図されると認識されたい。

一実施態様においては、被覆４００はキャスティングが比較的容易であり、例えば室温で完全に硬化乾燥し（例えば、蒸発しない）、水溶性ではなく、かつ非損傷性の除去用物質（例えば、アセトン）を使用して完全に除去するのが比較的容易である。

被覆４００は、種々の技術、例えば、限定されるものではないが、塗布、堆積、噴霧、エアブラシによる吹付又は塗装を使用して光学素子１００上に形成させることができる。本説明を読む当業者に明白であるような他の技術をも使用できると認識されたい。

光学素子の中央領域の被覆方法
図５は、本発明の実施態様による、光学素子１００上で実施する方法５００を説明するフローチャートを示す。

段階５０２においては、光学素子１００を保持し、光学素子１００の第一の領域１０８を覆い、かつ光学素子１００の第二の領域１１０を露出させる。光学素子１００は、第一の領域１０８のみを覆うマスキング装置等を用いて保持できる。この予備マスクは、高精度で機械加工可能であり、水及び一般的な有機溶剤（例えば、アセトン、イソプロパノール等）に不活性であり、かつ光学素子を傷つけないように光学素子を成す材料と比べて軟質な材料から製造できる。例えば、Ｄｅｌｒｉｎは、このマスクに好ましい材料である。これらの一般的指針に合致する他の材料をも使用でき、かつ該材料は本発明の範囲内に意図されると認識されたい。

段階５０４においては、第一の被覆４００を、光学素子１００の第二の領域１１０上に設ける。ここでも、上記したように、このラッカーは光学素子に十分に接着させることができ、水性／機械的洗浄に耐えるほど十分に強硬であり、ピンホール及び他の欠陥が存在せず、一度硬化すればガス発生が引き続いてのグルー用保護層の蒸着に干渉しないほど低く、かつ有機溶剤により残留物を残すことなく容易に除去できる。例えば、好ましい実施態様においては、Ｍａｙｂｅｌｌｉｎｅ^（Ｒ）ＣｈｅｒｒｙＰｏｐ！ＮａｉｌＥｎａｍｅｌを酢酸エチルで１：２〜２：１の比で希釈したものをエアブラシを用いて吹付ける。上記したように、本説明を塗布法であるとして読む当業者に明白である多くの他の材料及び／又は組成物をもこのラッカーの代わりに使用できると認識されたい。

段階５０６においては、光学素子１００の保持状態を解除する。段階５０８においては、第二の被覆３００を光学素子１００上に設ける。段階５１０においては、光学素子１００の第二の領域１１０から、第一の被覆４００及び第二の被覆３００を除去する。除去は、除去用物質、例えばアセトン等を使用して実施でき、これにより被覆４００を光学素子１００に損傷を与えることなく実質的に完全に除去できる。

また他のおそらく随意の段階を方法５００の間に実施してもよいと認識されたい。例えば、洗浄（例えば、洗浄用物質を有する水を用いて）、水洗（例えば、脱イオン水を用いて）、及び／又は光学素子１００の乾燥を含んでよい、光学素子１００の処理を実施できる。この光学素子１００の処理は、段階５０２の前、段階５０８の前、及び／又は段階５１０の後に実施できる。

一実施態様においては、被覆４００は、例えば着色用材料、染料等を含有してよい。これにより、目視検査を実施し、被覆４００の厚さが被覆４００内にピンホールを形成しない程か否かを測定できることが保証されうる。ピンホールの実質的な低減又は除去が望まれるので、被覆４００を連続層とする。例えば、被覆４００が連続層である場合には、段階５０８の間にわたり被覆３０２とレンズ１００とは実質的に相互作用しない。

方法５００を一度終了すれば、保持装置１０２又は保持装置２０２と光学素子１００の第一の領域１０８とを結合用被覆３０２により結合できる。

結論
本発明の種々の実施態様を上記したが、これらは例示にすぎず、かつ限定されるものではないと認識されたい。形態及び詳細の種々の変更を本発明の精神及び範囲を逸脱することなく実施できることは、当業者には明白である。このように、本発明の幅と範囲は、上記したいかなる典型的な実施態様によっても限定されないことが望ましく、但し以下の請求項及びこれらと同等のものにのみ応じて定義されることが望ましい。

水平に移動する光線を有する光学系内に第一の類型の保持装置の使用により保持されている光学素子を示す垂直に移動する光線を有する光学系内に第二の類型の保持装置の使用により保持されている光学素子を示す本方法を光学素上で実施した後の光学素子の端部領域の横断面図を示す光学素子上で実施した本方法の所定の段階後の光学素子を示す光学素子上で実施する方法を説明するフローチャートを示す

符号の説明

１００光学素子、１０２保持装置、１０４光学系、１０６光線、１０８第一の領域、１１０第二の領域、１１２領域、２０２保持装置、２０４光学系、２１２領域、３００被覆、３０２結合用被覆、４００被覆、５００方法

Claims

（ａ）光学素子を保持し、該光学素子の第一の領域を覆い、かつ該光学素子の第二の領域を露出させ；
（ｂ）第一の被覆を、光学素子の第二の領域上に設け；
（ｃ）光学素子の保持状態を解除し；
（ｄ）第二の被覆を、光学素子上に設け；かつ
（ｅ）光学素子の第二の領域から、第一の被覆及び第二の被覆を除去することを特徴とする方法。
更に、第一の領域が光学素子の外周領域であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、第二の領域が光学素子の有効口径であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、第二の領域が、光学素子の中央領域であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、光学素子をフッ化カルシウムを使用して製造することを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、段階（ｂ）において、有機被覆を第一の被覆として使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、段階（ｂ）において、ラッカー被覆を第一の被覆として使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、段階（ｂ）において、水性被覆を第一の被覆として使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、段階（ｂ）において、水性ポリマー被覆を第一の被覆として使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、段階（ｂ）において、アクリルポリマー被覆を第一の被覆として使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、段階（ｂ）において、ポリメチルメタクリレート被覆を第一の被覆として使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、段階（ｄ）において、酸化タンタル被覆を第二の被覆として使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、段階（ｅ）において、溶剤を使用して第一の被覆及び第二の被覆を除去することを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、段階（ｅ）において、有機溶剤を使用して第一の被覆及び第二の被覆を除去することを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、段階（ｅ）において、アセトンを使用して第一の被覆及び第二の被覆を除去することを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、段階（ｂ）において、第一の被覆として実質的にピンホール不含の被覆が形成されるような厚さの第一の被覆を形成させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、段階（ｂ）において、光学素子上での第一の被覆を、塗布、堆積、噴霧、エアブラシによる吹付、又は塗装の１つで実施することを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、（ｆ）保持装置を光学素子に固定するように構成された第三の被覆を、実質的に第一の領域上の第二の被覆にわたり設けることを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、段階（ｆ）において、光学素子を出る光から第三の被覆を保護するために、第二の被覆を使用することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
更に、段階（ｂ）において、硬化性であり、非水溶性であり、除去可能な被覆を第一の被覆として使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、硬化が室温で生ずることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
更に、段階（ｄ）において、蒸着を実施して第二の被覆を設けることを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、第一の領域が、光学素子の外周領域であり；かつ
第二の領域が、光学素子の有効口径であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、第一の領域が、光学素子の外周領域であり；かつ
第二の領域が、光学素子の中央領域であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
更に、第二の領域がいかなる第二の被覆をも受容しないことを保証するために、第一の被覆を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。