JPH10221513A - 回折光学素子及び該素子を備えた光学機器及びデバイス製造方法 - Google Patents

回折光学素子及び該素子を備えた光学機器及びデバイス製造方法

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JPH10221513A
JPH10221513A JP4001197A JP4001197A JPH10221513A JP H10221513 A JPH10221513 A JP H10221513A JP 4001197 A JP4001197 A JP 4001197A JP 4001197 A JP4001197 A JP 4001197A JP H10221513 A JPH10221513 A JP H10221513A
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JP
Japan
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diffractive optical
optical element
adhesive
vacuum
wafer
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Application number
JP4001197A
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English (en)
Inventor
Makoto Ogusu
誠 小楠
Hideo Kato
日出夫 加藤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回折光学素子を別部材と一体化し、その回折
光学面を保護して十分な強度を確保する。 【解決手段】 平凸レンズ11に対し回折光学素子10
の回折光学面10aを対向面として、これらの対向面間
を真空状態とし、これらの周縁部を低融点ガラス12に
より接着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体露光
装置、カメラ、望遠鏡、顕微鏡等の光学系を有する装置
に使用する回折光学素子及び該素子を用いた光学機器及
びデバイス製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、図10に示すようなブレーズ
ド形状Bを有する回折光学素子1が知られており、回折
光学素子1をこの断面形状とすることにより、設計波長
に対する回折効率を100%にすることが可能とされて
いる。しかし、現実には完全なブレーズド形状Bに加工
することは困難であるために、通常は図11に示すよう
に、ブレーズド形状Bを量子化して近似した階段状の断
面形状Sとした、バイナリオプティクスと呼ばれる回折
光学素子2が利用されている。この回折光学素子2は回
折光学素子1を近似したものであるが、一次回折光の回
折効率は図11に示した4レベルのバイナリオプティク
スで80%以上を確保することができる。
【0003】ここで、近似の度合いを高めたり、回折光
学素子に大きなパワーを持たせるためには、回折光学素
子の周期構造のピッチを可能な限り小さくする必要があ
り、このような高性能な回折光学素子を得るために、半
導体製造で培われたリソグラフィ技術が使用されてい
る。そして、現在使用されているリソグラフィ工程用の
装置は、厚さがlmm未満のウエハを扱うことを前提と
して設計されているために、このリソグラフィ工程を用
いて作成される回折光学素子3は、図12に示すように
薄い円板状の光学部材に形成されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例において
は、回折光学素子3はリソグラフィ工程を経て加工する
ために、製造上の理由から0.625mm〜数mmの厚
さの基板で製造することになる。このような薄い回折光
学素子3を、外形が100〜200mmの素子として作
成して、例えば半導体露光装置の投影光学系に搭載する
場合には、従来から用いられているレンズと同様の保持
方式で回折光学素子3を鏡筒に保持すると、回折光学素
子3の自重変形、鏡筒の加工精度による接触部位の不均
一、固定時に加わる力等による取り付け時の歪み、気圧
や温度変動等により、回折光学素子3に面変形が発生し
易くなり、設計時の性能が発揮できずに像性能が劣化す
るという問題が生ずる。
【0005】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
他の光学部材と一体化してその回折光学面を保護すると
共に十分な強度を有する回折光学素子を提供することに
ある。
【0006】本発明の他の目的は、上述の回折光学素子
を備えて微細構造を有する回折光学素子本来の性能を発
揮できるようにした光学系を提供することにある。
【0007】本発明の更に他の目的は、上述の回折光学
素子を備えた光学系を有し良好な光学特性を発揮してウ
エハのパターン露光を行う露光装置を提供することにあ
る。
【0008】本発明の更に他の目的は、上述の回折光学
素子を備えた光学系を有する露光装置を用いて高集積度
のデバイスを製造するデバイス製造方法を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る回折光学素子は、回折光学面に別の光学
部材を対向して配置し、これらの周縁部同士を当接し、
これらの間隙を真空に封入した状態で前記周縁部を接着
剤により固定したことを特徴とする。
【0010】本発明に係る光学系は、回折光学面に別の
光学部材を対向して配置し、これらの周縁部同士を当接
し、これらの間隙を真空に封入した状態で前記周縁部を
接着剤により固定した回折光学素子を備えたことを特徴
とする。
【0011】本発明に係る露光装置は、回折光学面に別
の光学部材を対向して配置し、これらの周縁部同士を当
接し、これらの間隙を真空に封入した状態で前記周縁部
を接着剤により固定した回折光学素子を備えた光学系を
有することを特徴とする。
【0012】本発明に係るデバイス製造方法は、回折光
学面に別の光学部材を対向して配置し、これらの周縁部
同士を当接し、これらの間隙を真空に封入した状態で前
記周縁部を接着剤により固定した回折光学素子を備えた
光学系を有する露光装置を用いてデバイスを製造するこ
とを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明を図1〜図7に図示の実施
例に基づいて詳細に説明する。図1は他の光学部材と一
体化した回折光学素子の断面図を示し、石英ウエハ上に
形成された回折光学素子10は、石英を材料とする平凸
レンズ11と対向され、周縁部において低融点ガラス1
2によって接着されている。そして、図2に示すように
回折光学面10aは量子化して近似した4段のバイナリ
オプティクス形状とされている。なお、バイナリオプテ
ィクスの量子化段数は4段に限定する必要はなく、また
ブレーズト形状を有するフレネルレンズを使用してもよ
い。
【0014】図3は回折光学素子10と平凸レンズ11
との組立装置の構成図を示し、真空チャンバ13内にお
いて、ステージ14上にはウエハチャック15に保持さ
れた回折光学素子10が載置され、その上方のレンズチ
ャック16に、周縁に低融点ガラス12を塗布した平凸
レンズ11が保持されている。そして、その横方向に赤
外線ヒータ17が配置されており、真空チャンバ13に
は排気口18が設けられている。
【0015】真空チャンバ13内から空気を排気口18
から排気した状態で、回折光学素子10は平凸レンズ1
1に対して、回折光学面10aの周縁部を接着面として
低融点ガラス12により固定される。先ず、回折光学素
子10と平凸レンズ11を、それぞれウエハチャック1
5とレンズチャック16で保持して接触させる。平凸レ
ンズ11の周縁には上述したように予め低融点ガラス1
2が付着されており、ステージ14を回転させながら、
赤外線ヒータ17により加熱して低融点ガラス12を溶
融し、平凸レンズ11と回折光学素子10との対向面の
間隙を封止するようにして接着する。平凸レンズ11と
回折光学素子10の固定は、真空による吸着力と低融点
ガラス12の接着強度から成り、また接着面にはARコ
ーティングが施されていて、接着面での反射が抑えられ
ている。
【0016】ここで、回折光学素子10をその周縁部に
おいて他の光学部材と接着固定しているのは、光学部材
によって基本的な固定強度を与えると共に、真空雰囲気
の封止を兼ねている。また、ブレーズド形状を有する面
を対向面とし、この対向面の間隙を真空状態とすること
により、回折光学素子10が投影光学系中で光学部材よ
りも下側に配置された場合でも、回折光学素子10の中
心部の光学部材への密着を確保することができる。
【0017】また、補強のための光学部材を光学系を構
成するレンズによって兼ねることにより、投影光学系全
体として光学部材の全体の厚みをより薄くすることがで
き、照明光の吸収を最小限に抑えることが可能となる。
更に、低融点ガラス12は熱膨張係数等の点でガラス同
士の接着に対して相性が良く、真空雰囲気の吸着力と併
せて、環境温度の変化及びレンズ自身の光吸収による温
度変化の際にも、不要な応力等の発生を抑えることがで
きる。
【0018】図4、図5に示すように、回折光学素子1
0を固定して強度を確保する光学部材は平凹レンズ19
でもよく、その作用効果は平凸レンズ11の場合と同様
であるので説明は省略する。
【0019】また、図6に示すように回折光学素子10
と平行平板20とを接着剤21により接着してもよい。
回折光学素子10は平行平板20に対し回折光学面10
aを接触面として周縁部を接着剤21により固定されて
いる。また、回折光学面10aが平行平板20と対向す
る間隙は真空状態とされ、周縁部を固定している接着剤
21はこの真空状態の封止の効果も果たしている。従っ
て、平行平板20と回折光学素子10の固定は、真空に
よる吸着力と接着剤21の接着強度から成る。
【0020】このようにして、回折光学素子10と別の
光学部材を周縁部において接着固定することにより、十
分な接着強度と回折光学面10aの保護が可能となる。
また、回折光学素子10と密着固定する別部材を光学系
を構成するレンズとすれば、光学系全体の硝材中の光路
長の増加を抑制又は削減することが可能となる。更に、
回折光学素子10を別部材に密着固定する際の接着剤と
して低融点ガラス12を使用することにより、環境温度
の変化や光学素子自体が光の吸収等で温度変化を生じた
場合でも、回折光学素子10と一体化する部材との整合
性に優れたものとすることができる。
【0021】微細加工が必要な回折光学素子10は、製
造上の理由から前述したように薄い基板により製造され
るが、このような薄い回折光学素子10を外形が100
〜200mmの素子として作成して、例えば半導体露光
装置の投影光学系に搭載する場合には、固定時に面変形
が発生し易く、設計時の性能が発揮できずに投影系全体
の像性能が劣化する。従って、回折光学素子10に上述
のような補強を行って、固定時の変形を抑えることが重
要となる。
【0022】図7は上述の回折光学素子10を投影光学
系に組み込んだ半導体露光装置の構成図を示している。
ウエハステージ31にウエハWが載置され、ウエハWの
上方には、上述の補強を施した回折光学素子10を備え
た投影光学系32、保持台33に保持されたレチクル3
4、光源35が順次に配置されている。投影光学系32
はウエハWの熱歪み等による伸縮に対応するために、微
小に上下動可能となっており、倍率補正や収差補正を行
う機能を有している。また、この半導体露光装置におい
ては投影光学系32のレンズの要求精度が厳しいので、
重力を考慮すると鉛直方向に光軸を設定することが好ま
しく、回折光学素子10は投影光学系32中で横置き状
態に設けられている。
【0023】ウエハステージ31によってウエハWを所
望の位置に位置決めし、図示しないフォーカス検出手段
により、ウエハWの高さをフォーカス位置に調整する。
そして、図示しないシャッタを開き、光源35からの照
明光によってレチクル7を照明し、レチクル7上の回路
パターンを回折光学素子10を有する投影光学系32に
より精度良くウエハW上に投影する。
【0024】なお、本発明の回折光学素子は投影光学系
のみならず、半導体露光装置の照明光学系やその他の光
学機器の光学系に対しても応用可能である。
【0025】図8は上述の回折光学素子10を撮影光学
系に組み込んだ露光装置を利用してICやLSI等の半
導体チップ、液晶パネルやCCDから成る半導体デバイ
スを製造する工程のフローチャート図を示している。ス
テップ1では半導体デバイスの回路設計を行う。ステッ
プ2では設計した回路パターンを形成したレチクルであ
るマスクRを製作する。一方、ステップ3ではシリコン
等の材料を用いてウエハWを製造する。ステップ4は用
意したマスクRとウエハWを用いてチップ化するウエハ
作成の全工程であり、ダイシング、ボンディングなどの
アッセンブリ工程、チップ封入のパッケージ工程等の工
程を含んでいる。ステップ5で半導体デバイスを組立
て、スラップ6で動作確認テスト、耐久性テストの検査
を行う。ステップ7で上述の工程を経て完成した半導体
デバイスを出荷する。
【0026】図9はステップ4のウエハプロセスのフロ
ーチャート図を示す。ステップ11ではウエハWの表面
を酸化する。ステップ12ではウエハWの表面に絶縁膜
を形成する。ステップ13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14ではウエハWにイオン
を打込む。ステップ15ではウエハWに感材であるレジ
ストを塗布するレジスト処理を行う。ステップ16では
露光装置によってマスクRの回路パターンの像によりウ
エハWを露光する。ステップ17では露光したウエハW
を現像する。ステップ18では現像したレジスト以外の
部分を削り取るエッチングを行う。ステップ19ではエ
ッチング終了後に不要となったレジストを剥離して取り
除く。上述のステップを繰り返し行うことにより、ウエ
ハW上に回路パターンが形成される。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る回折光
学素子は、回折光学面を対向面として別の光学部材と周
縁を接着剤によって接着封止すると共に、対向面の間隙
を真空状態とすることにより、十分な接着強度と回折光
学面の保護が可能となる。
【0028】本発明に係る光学系は、補強を施した回折
光学素子を搭載することにより、レンズの変形に対して
内部応力の発生を抑えることができる。
【0029】本発明に係る露光装置は、収差発生の許容
値の小さな条件下でも良好な光学特性を発揮してウエハ
のパターン露光を行うことができる。
【0030】本発明に係るデバイス製造方法は、従来で
は困難であった高集積度の半導体デバイスの製造が可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の断面図である。
【図2】一部を拡大した断面図である。
【図3】組立装置の構成図である。
【図4】第2の実施例の断面図である。
【図5】一部を拡大した断面図である。
【図6】第3の実施例の断面図である。
【図7】半導体露光装置の構成図である。
【図8】半導体デバイスの製造工程のフローチャート図
である。
【図9】ウエハプロセスのフローチャート図である。
【図10】従来のフレネルレンズの部分拡大断面図であ
る。
【図11】バイナリオプティクスの部分拡大断面図であ
る。
【図12】回折光学素子の斜視図である。
【符号の説明】
10 回折光学素子 11 平凸レンズ 12 低融点ガラス 13 真空チャンバ 15 ウエハチャック 16 レンズチャック 17 赤外線ヒータ 19 平凹レンズ 20 平行平板 21 接着剤 31 ウエハステージ 32 投影光学系 34 レチクル 35 光源 W ウエハ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回折光学面に別の光学部材を対向して配
    置し、これらの周縁部同士を当接し、これらの間隙を真
    空に封入した状態で前記周縁部を接着剤により固定した
    ことを特徴とする回折光学素子。
  2. 【請求項2】 前記別の光学部材は少なくとも対向面が
    平面である屈折型光学素子とした請求項1に記載の回折
    光学素子。
  3. 【請求項3】 前記接着剤には低融点ガラスを使用した
    請求項1に記載の回折光学素子。
  4. 【請求項4】 回折光学面に別の光学部材を対向して配
    置し、これらの周縁部同士を当接し、これらの間隙を真
    空に封入した状態で前記周縁部を接着剤により固定した
    回折光学素子を備えたことを特徴とする光学系。
  5. 【請求項5】 回折光学面に別の光学部材を対向して配
    置し、これらの周縁部同士を当接し、これらの間隙を真
    空に封入した状態で前記周縁部を接着剤により固定した
    回折光学素子を備えた光学系を有することを特徴とする
    露光装置。
  6. 【請求項6】 回折光学面に別の光学部材を対向して配
    置し、これらの周縁部同士を当接し、これらの間隙を真
    空に封入した状態で前記周縁部を接着剤により固定した
    回折光学素子を備えた光学系を有する露光装置を用いて
    デバイスを製造することを特徴とするデバイス製造方
    法。
JP4001197A 1997-02-07 1997-02-07 回折光学素子及び該素子を備えた光学機器及びデバイス製造方法 Pending JPH10221513A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107520A (ja) * 2000-09-27 2002-04-10 Canon Inc 回折光学素子及び該回折光学素子を有する光学系

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002107520A (ja) * 2000-09-27 2002-04-10 Canon Inc 回折光学素子及び該回折光学素子を有する光学系
JP4587418B2 (ja) * 2000-09-27 2010-11-24 キヤノン株式会社 回折光学素子及び該回折光学素子を有する光学系

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