JPH11149029A - レンズ支持装置、支持方法および投影露光装置 - Google Patents

レンズ支持装置、支持方法および投影露光装置

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JPH11149029A JP9332324A JP33232497A JPH11149029A JP H11149029 A JPH11149029 A JP H11149029A JP 9332324 A JP9332324 A JP 9332324A JP 33232497 A JP33232497 A JP 33232497A JP H11149029 A JPH11149029 A JP H11149029A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大口径のレンズでも均等に支持することがで
き、レンズの自重による変形がほとんどなく、高性能な
レンズもその性能を劣化させることなく支持することが
できるレンズ支持装置等を提供すること。 【解決手段】 円筒部材の内面の円周方向に沿って3ヶ
所にほぼ等間隔で第1の支持部を設け、該第1の支持部
でレンズ部材の周縁部を支持するレンズ支持装置におい
て、前記第1の支持部に支持されたレンズ部材の周縁部
を重力に抗して押し上げつつ支持する第2の支持部を、
前記第1の支持部の間に設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズを支持する
レンズ支持装置および支持方法、特に半導体露光装置に
使用される投影レンズ鏡筒のレンズ支持装置、支持方法
さらに投影露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のレンズ支持装置、特に半導体露光
装置用の投影レンズ鏡筒のレンズ支持装置では、単純に
レンズの全周で支持すること、あるいはレンズを支持し
た際のレンズ変形を少なくするためにレンズの円周方向
に等間隔な3点で支持すること、などが行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、レンズの全周
で支持する一周支持の場合、支持部材のレンズと接触す
る面(座面)のうねりの影響のため、レンズと接触する
のは事実上2点となることが多い。このため、レンズの
自重変形が大きくなりレンズ性能が劣化するので、高精
度を要する光学系では好ましくないという問題がある。
【0004】また、レンズの円周方向に等間隔な3点で
支持する(3点支持)の場合、径の大きいレンズでは、
支持点の間でのレンズ自重による変形が大きくなってし
まう。近年、高性能投影レンズは大口径化しているので
レンズ容積も大きくなり、3点支持でもレンズ自重によ
る変形が発生し問題である。
【0005】さらに、レンズの支持点を増やして4点支
持以上にすると、各支持点に作用する荷重が不均一とな
り、レンズ性能上好ましくないとう問題がある。
【0006】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、大口径のレンズでも均等に支持することが
でき、レンズの自重による変形がほとんどなく、高性能
なレンズもその性能を劣化させることなく支持すること
ができるレンズ支持装置、支持方法および投影露光装置
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決する為の手段】上記目的を達成するために
本発明のレンズ支持装置は、円筒部材の内面の円周方向
に沿って3ヶ所にほぼ等間隔で第1の支持部を設け、該
第1の支持部でレンズ部材の周縁部を支持するレンズ支
持装置において、前記第1の支持部に支持されたレンズ
部材の周縁部を重力に抗して押し上げつつ支持する第2
の支持部を、前記第1の支持部の間に設けている。ここ
で、好ましくは前記第1の支持部は、前記円筒部材と一
体に設けられていることが望ましい。
【0008】かかる構成の本発明のレンズ支持装置で
は、レンズ等を該装置に載置し、その後、接着剤やネジ
でレンズを固定する。これにより、レンズは円筒と一体
に形成されている第1の支持部により高剛性で堅固に固
定される。同時に、第2の支持部は前記第1の支持部に
支持されたレンズ部材の周縁部を重力に抗して押し上げ
つつ支持している。従って、レンズの縁の自重変形を抑
制し、結果として、レンズ全体の自重変形を大きく低減
することが出来る。
【0009】また、本発明のレンズ支持装置では、前記
第2の支持部は、前記円筒部材の内面の円周方向に沿っ
て3ヶ所にほぼ等間隔で設けられ、前記第1の支持部お
よび前記第2の支持部は、前記円筒部材の内面の円周方
向に沿って互いに等間隔に設けられていることが好まし
い。かかる構成により第1の支持部による堅固な3点支
持に加え、第2の支持部によっても3点支持を行うこと
ができる。
【0010】また、本発明のレンズ支持装置では、前記
第2の支持部は弾性部材を含むこと、または前記第1の
支持部の間に設けられた弾性力を有する支え部材上に設
けられていることが好ましい。これにより第2の支持部
は、かかる弾性力によりレンズ部材の周縁部を重力に抗
して押し上げつつ支持することができる。
【0011】また、本発明のレンズ支持装置では、前記
第2の支持部のレンズ支持点は、前記レンズ部材が支持
されていない状態で、前記第1の支持部のレンズ支持点
よりも高く形成されることが好ましい。かかる第1およ
び第2の支持部のレンズ支持点の高さの相違により、第
2の支持部はレンズ周縁部を重力に抗して押し上げて支
持することができる。
【0012】また、本発明のレンズ支持方法では、円筒
部材の内面の円周方向に沿ってほぼ等間隔で3ヶ所に設
けられた第1の支持部にレンズ部材の周縁部を支持する
レンズ支持方法において、前記第1の支持部の間で、前
記第1の支持部に支持されたレンズ部材の周縁部を付勢
することを特徴とする。かかるレンズ支持方法により、
レンズは第1の支持部により固定されると同時に、その
周縁部を付勢されることとなる。従って、レンズの縁の
自重変形を抑制し、結果として、レンズ全体の自重変形
を大きく低減することが出来る。
【0013】また、本発明による投影露光装置では、マ
スクのパターンを基板上に投影するための投影光学系
と、該投影光学系を構成する少なくとも一つのレンズ素
子を支持するためのレンズ支持装置とを有する投影露光
装置において、前記レンズ支持装置は、円筒部材と、該
円筒部材の内面の円周方向に沿ってほぼ等間隔で3ヶ所
に設けられた第1の支持部と、該第1の支持部の間に設
けられ、前記第1の支持部に支持されたレンズの周縁部
を重力に抗して押し上げる第2の支持部とを備えてい
る。かかる構成により、まず、レンズは第1の支持部に
より支持される。同時に、第2の支持部は前記第1の支
持部に支持されたレンズ部材の周縁部を重力に抗して押
し上げつつ支持している。従って、レンズの縁の自重変
形を抑制し、結果として、レンズ全体の自重変形を大き
く低減することが出来る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態について説明する。図1は、本発明の実施
の形態にかかるレンズ支持装置の概略構成を示す図であ
る。なお、図1において、このレンズ支持装置にレンズ
を支持したときのレンズの光軸方向とほぼ平行な方向を
Z方向とする。
【0015】金属、セラミックス等の円柱材または円筒
材を機械加工して、円筒1および円筒1の内筒面に円周
方向に中心を見込む角度でほぼ60度の等間隔で3つの
座2および3つの座3を設ける。かかる座2および座3
の配置を図2に示す。図2からも明らかなように、座2
はほぼ120度間隔で3つ設けられ、さらに座3は座2
の間に等間隔に設けられている。また、3つの座2の間
にはそれぞれいわゆるステー(支え部)4が生成されて
おり、3つの座3は各々ステー4上に形成されている。
また、図3に示すように座3の高さは、座2の高さに比
較して、レンズ6を支持していない状態で適当な量だけ
高くなるようにする。
【0016】ステー4は、ワイヤーカットにより座3と
円筒1の間を、円筒1の内筒面に沿って、座3を中心に
円周方向に80度程度切断することで作製する。ステー
4が円筒1の内面から切り離されているため、ステー4
上に形成された座3は、Z方向に弾力性を有することに
なる。
【0017】次に本発明の実施の形態にかかるレンズ支
持装置にレンズを支持させる手順を説明する。まず、レ
ンズ6の縁を座2および座3の上面に接触するように搭
載する。そして、接着剤またはネジでレンズ6を固定す
る。これにより、円筒1に一体に設けられている座2に
より、レンズ6は高剛性で固定される。同時に、ステー
4によりZ方向に弾性力を有する座3は、座2よりも高
さが高いために、レンズ6の縁を図示Z方向に重力に抗
して押し上げる。このため、レンズ6の縁の自重変形を
抑えることが出来るので、レンズ6全体の自重変形が低
滅することとなる。この結果、自重の重い高性能な大口
径レンズでも、自重変形を生ずることなく、該性能を維
持した状態で支持する事ができる。
【0018】また、本発明の実施の形態の変形例とし
て、図4に示すように、座2と座3を同じ高さに形成し
ておいて、レンズ6を搭載する際に、座3とレンズ6の
間に薄板7を挟んで使用してもよい。かかる薄板7を用
いることで、座3の高さを薄板7の厚み分だけ高くした
のと同様の効果を得ることが出来る。
【0019】また、ステー4により大きな弾性を持たせ
るために、図5に示すような複数の切り欠き5をステー
4に設けてもよい。かかる切り欠き5により、座3がレ
ンズ6をZ方向に重力に抗して持ち上げる作用をより大
きくすることが出来るので、よりレンズの自重変形を小
さくすることができる。
【0020】また、本発明の実施の形態にかかるレンズ
支持装置を投影露光装置に用いた例を示す。図6は、本
発明の実施の形態にかかるレンズ支持装置を組み込んだ
投影露光装置の構成概略を示す図である。該装置は、レ
チクル10上に形成された所定パターンをウエハ12上
に投影露光するものである。図6において、露光用光源
14から射出された光束は、レチクルステージ16に保
持されたレチクル10を照明する。レチクル10を透過
した光は、投影光学装置20によって、ウエハステージ
18上に載置されたウエハ12に達し、レチクル10の
パターンが露光領域に投影露光される。ウエハステージ
18上には、反射ミラー22が固定され、干渉計24か
らの光を反射するようになっている。干渉計24は、反
射ミラー22から戻った光に基づいて、ウエハステージ
18、即ちウエハ12の位置を検出する。ウエハステー
ジ18には、駆動装置26が接続され得ており、干渉計
24によって検出されたウエハ12の位置に基づいてウ
エハステージ18を駆動するようになっている。
【0021】次に、図7は、投影光学装置20内のレン
ズ支持装置の構成を説明する図である。5枚のレンズ4
2、44、46、48、50は、それぞれレンズ枠(レ
ンズ支持装置)52、54、56、58、60によって
それぞれ鏡筒62内に保持される。また、これらのレン
ズ枠52、54、56、58、60はそれぞれ図1に示
す構造を有しており、鏡筒62内に積み重ねられ、押え
環64によって鏡筒62内に固定されている。
【0022】かかる投影露光装置では、レンズ支持装置
を用いて各レンズごとに支持しているので、レンズ枚数
に関わりなく各レンズの自重変形の影響なく、高精度な
投影露光をすることができる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明のレンズ支持
装置、支持方法および投影露光装置ではレンズの自重変
形および支持変形を低滅することができる。したがっ
て、高性能(高精度)な半導体露光装置用の投影レンズ
等を支持した場合でも、自重変形等による性能劣化がな
く、レンズ性能を充分発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかるレンズ支持装置の
外観構成を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施の形態にかかるレンズ支持装置を
上方から見た図である。
【図3】本発明の実施の形態にかかるレンズ支持装置の
A−A断面図である。
【図4】本発明の実施の形態にかかるレンズ支持装置の
変形例である。
【図5】本発明の実施の形態にかかるレンズ支持装置の
他の変形例である。
【図6】本発明の実施の形態にかかるレンズ支持装置を
用いた投影露光装置の概略構成を示す図である。
【図7】本発明の実施の形態にかかるレンズ支持装置を
用いた投影露光装置におけるレンズ支持構成の詳細を示
す図である。
【符号の説明】
1 円筒 2、3 座 4 ステー 5 切り欠き 6 レンズ 7 薄板

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒部材の内面の円周方向に沿って3ヶ
    所にほぼ等間隔で第1の支持部を設け、該第1の支持部
    でレンズ部材の周縁部を支持するレンズ支持装置におい
    て、 前記第1の支持部に支持されたレンズ部材の周縁部を重
    力に抗して押し上げつつ支持する第2の支持部を、前記
    第1の支持部の間に設けたことを特徴とするレンズ支持
    装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の支持部は、前記円筒部材と一
    体に設けられていることを特徴とする請求項1記載のレ
    ンズ支持装置。
  3. 【請求項3】 前記第2の支持部は、前記円筒部材の内
    面の円周方向に沿って3ヶ所にほぼ等間隔で設けられ、 前記第1の支持部および前記第2の支持部は、前記円筒
    部材の内面の円周方向に沿って互いに等間隔に設けられ
    ていることを特徴とする請求項1記載のレンズ支持装
    置。
  4. 【請求項4】 前記第2の支持部は、弾性部材を含むこ
    とを特徴とする請求項1記載のレンズ支持装置。
  5. 【請求項5】 前記第2の支持部は、前記第1の支持部
    の間に設けられた弾性力を有する支え部材上に設けられ
    ていることを特徴とする請求項1記載のレンズ支持装
    置。
  6. 【請求項6】 前記第2の支持部のレンズ支持点は、前
    記レンズ部材が支持されていない状態で、前記第1の支
    持部のレンズ支持点よりも高く形成されることを特徴と
    する請求項1記載のレンズ支持装置。
  7. 【請求項7】 円筒部材の内面の円周方向に沿ってほぼ
    等間隔で3ヶ所に設けられた第1の支持部にレンズ部材
    の周縁部を支持するレンズ支持方法において、 前記第1の支持部の間で、前記第1の支持部に支持され
    たレンズ部材の周縁部を付勢することを特徴とするレン
    ズ支持方法。
  8. 【請求項8】 マスクのパターンを基板上に投影するた
    めの投影光学系と、該投影光学系を構成する少なくとも
    一つのレンズ素子を支持するためのレンズ支持装置とを
    有する投影露光装置において、 前記レンズ支持装置は、円筒部材と、該円筒部材の内面
    の円周方向に沿ってほぼ等間隔で3ヶ所に設けられた第
    1の支持部と、該第1の支持部の間に設けられ、前記第
    1の支持部に支持されたレンズの周縁部を重力に抗して
    押し上げる第2の支持部とを備えることを特徴とする投
    影露光装置。
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