TW577108B - Optical device and the manufacturing method thereof, optical system, and manufacturing method of exposure device and micro-device - Google Patents

Optical device and the manufacturing method thereof, optical system, and manufacturing method of exposure device and micro-device Download PDF

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Yuichi Shibazaki
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Description

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[發明之技術領域] 本發明係與光學元件、其製造方法、光學系統、曝光裝 置及微裝置之製造方法相關,其中特別與以光微影製程製 造半導體元件及液晶顯示元件等微裝置時使用之曝光裝置 ’適用於其之投影光學系統相關。 [先前技術] 過去於為製造半導體元件、攝像元件(CCD等)、液晶顯 不疋件、及薄膜磁頭等之光微影製程中使用投影曝光裝置 ,其係將做為光罩之觀景片圖案,透過投影光學系統轉印 至做為基板之晶圓(或玻璃底片等)之各曝光區域(各照射 區域)者。 近年來曝光裝置隨光導體元件等積體程度提高,對於投 影光學系統所要求之解析力(解析度)亦逐漸提高,所使用 之曝光光線之波長有逐漸變短之趨勢。使用ArF準分子雷 射<曝光裝置已量產化,於次世代曝光裝置中,h雷射之 使用亦成為考量對象。供給該種短波長區光線之光源,特 別於使用F 2雷射光源之曝光裝置中,由確保透射率之觀點 考量《,為構成投影光學系統之光透射構件(鏡片等),將 無法避免使用螢石。 [發明所欲解決之課題] 與石英玻璃等不同,螢石係屬於立方晶系之結晶體,已 =對於入射光將產生無法忽略之複折射之量。該情形下, 藉由控制各螢石鏡片之結晶方位,可以相互抵消複折射之 衫響,亦即抑制複折射之影響。惟即使進行該種控制方法 — -4 · 本紙張尺度適財a a家標準(cns) Α4規格X 297公董了 A7 --—_________B7 五、發明説明(2 ) f兴法避免所殘存之關於光軸所旋轉對稱之複折射。 ^發明鑑於前述課題,其目的係提供一種光學元件及其 挑、:法其係可以抵消使用例如螢石之複折射性結晶材 太:、干系統’殘存於其中之旋轉對稱之複折射影響。且 斟二明〈目的係提供一種光學系、统,其包含可以抵消旋轉 複折射影響之光學元件,即使使用例如螢石之複折 射性結晶材料,亦可確保良好光學性能。 再者本發明 < 目的係提供一種曝光裝置,其包含即使使 用U如勞石之複折射性結晶材料,亦可確保良好光學性能 I光予系統,可以進行高解析之高精度曝光者。進一步本 發J,目的係提供一種微裝置之製造方法,其係使用可進 行南解析之高精度曝光之曝光t置,冑由高解析度之曝光 技術製造高性能之微裝置者。 [課題之解決手段] 為解決前述課,本發明之第一發明係一種光學元件, 其特徵在於包含:光透射構件;環狀構件,其係具有與前 述光透射構件之熱膨料不同之熱膨料,裝置於前述光 透射構件之外圍者;及應力產生構件,其係裝置於前述光 透射構件與前述環狀構件間,藉由前述光透射構件之散膨 脹率與前述環狀構件之熱膨脹率不同,對於前述光透射構 件產生應力者。 依據第一發明之形態,其中前述應力產生構件係於與前 j光透射構件之實際使用溫度不同之特定溫度環境内,將 前述光透射構件之外圍與前述環狀構件之内圍固定者。前 本紙張尺度適用巾® ®家標準(CNS) A4規格(21GX 297公爱)
乂環狀構件係包含··内 固定於前述光透射構件者述應力產生構件, 直徑方向具有卜衣’其係透過於該内環之 其中前述應力產生構件構件’連接至前述内環者。 之外園與前述環狀構件定:係:述光透射構件 形貫通孔,其係為將H 疋者’且於前述内環中成 前述環狀構件之内圍間:前述光透射構件之外圍與 依據第—發明之形態,其中於前述外環 出於前述外環之直徑方向 成形突 有多個可f曲性構件,其係=;至==構件係具 且前述内S、前述外環、及ί卜接心述内環者, —髀成形Α杜甘士 』以〈夕個可彎曲性構件,以 ’其中進—步前述光透射構件,係以屬於立 叩系足〜阳所成形之結晶光學構件。 、 本發明之第二發明係一種製造 者,其特徵在於包含:位置決定製程2製造光學元件 ,及環狀構件,其係具有與該光透射構件透射構件 之熱膨脹率’裝置於前述光透射 】:率不同 置決定於特定位置;保持製程, 定位置之前述光透射構件及前述環狀構件,保:於::: =構件之實際使用溫度不同之特定溫度環境内;二 疋,其係將位置決定於前述特定位 特定溫度環境内之前述光透射構件保持於則述 之内圍固定。 構件〈外園與前述環狀構件 依據第二發明之形態,其中於前述位置決定製程中 A7 --*--- B7 五、發明説明~---- 用空氣轴承,將前述光透射構件及前述環狀構件分別 以決定位置。 本發明之第三發明係一種光學系統,其特徵在於包含: 屬於立方晶系之結晶所成形之光學構件,及第一 學元件。 九 本發明之第四發明係一種曝光裝置,其特徵在於包含: 照明光學系統,其係為照明光罩者;及第三發明之光學系 統,其係為將成形於前述光罩之圖案之像,成形於感光性 基板上者。 #本發明之第五發明係一種曝光裝置,其特徵在於包含: 第三發明之光學系統,其係為照明光罩者;及投影光學系 統,其係為將成形於前述光罩之圖案之像,成形於感光性 基板上者。 “ 本發明之第六發明係一種裝置之製造方法,其特徵在於 包含·曝光製程’其係使用第四發明或第五發明之曝光裝 置,將前述光罩之裝置圖案曝光於前述感光性基板;及顯 像製程,其係將藉由前述曝光製程所曝光之前述感光性基 板顯像。 [發明之實施形態] 於2001年5月15日召開,關於光微影之專題研討會(第二 次157 nm光微影之國際專題研討會)中,由美國國家標準技 術院之巴内特等人所發表,藉實驗及理論兩方面確定勞石 係具有固有複折射(複折射)。依據該發表,螢石之複折射 雖於結晶軸[111 ]方向(及與其等價之結晶軸)及結晶軸[丨〇 〇 ]
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於其他方向實際上 万向(及與其等價之結晶軸)幾乎為零 具有非零之值。 少…複折* 巴内特寺人又万法,係將一對螢石 ^ ϋ :軸[1 1 1]使其-致,且以光軸為中^將該對螢石海 k气有60度相對旋轉。因該結晶軸[⑴]之成對鏡片 之作用,較於對於直徑方向偏光之折射率1只乘" 對於周圍方向偏光之折射率較小之複折射區域(換句話讀 ,將只剩於光軸之旋轉對稱之複折射),惟可相當^ 減少複折射之影響。 田, 本申請人係於例如特願2001_206935申請案及圖式中所提 案之方法中,將一對螢石鏡片之光軸與結晶軸[100](或與 該結晶軸[100]光學等價之結晶軸)使其一致,且以光軸為 中心將該對螢石鏡片以約只有45度相對旋轉。於本申請人 之方法中,藉由該結晶軸[100]之成對鏡片之作用,雖對於 光軸旋轉對稱之複折射將剩下若干程度,惟可相當 複折射之影響。 如前述使用例如F2雷射做為曝光光線之曝光裝置中,將 由使用多個螢石鏡片之投影光學系統所構成。該情形下, 藉由使用依照巴内特等人方法之結晶軸[u i ]之成對鏡片, 或本申凊人方法之結晶轴[100]之成對鏡片,可相當的減少 勞石之複折射影響。惟即使各螢石鏡片之結晶方位如上述 所控制,亦殘存對於光軸旋轉對稱之複折射影響。 於光透射構件(鏡片、平行平面板等)中,如產生對於該 -8 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)
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光軸旋轉對稱之内部應力,對於通過光透射構件之光線, 將產生對於光軸旋轉對稱之複折射。將各螢石鏡片之社^ 方位控制後所殘存之旋轉對稱之複折射影響,以因旋 稱之内部應力所產生之旋轉對稱之複折射(與殘存之複折 射符號相反,大小幾乎相同之複折射)抵消之,可以實現 具有良好光學性能之光學系統。 特開2000-331927號公報中,揭示為修正結晶材料原本所 具有之複折射影響,於平行平面板(修正構件)周圍安裝金 屬製條帶(應力調整手段),藉由透過螺絲將條帶栓緊,於 平行平面板之内側方向產生内部應力之技術。惟該公報所 揭示之先前技術,因平行平面板與條帶間之摩擦;平行平 面板外圍面之製造誤差或加工精度;及條帶内圍面之製造 為差或加工精度等,於平行平面板將無法產生對於光軸旋 轉對稱之均一分布之内部應力。且先前技術中,於平行平 面板亦無法產生對於外側方向之内部應力。 本發明形態典型之光學元件包含光透射構件,及設置於 其外圍之環狀構件,此時光透射構件之熱膨脹率與環狀構 件之熱膨脹率設定為不同,且光透射構件與環狀構件,於 保持於與實際使用溫度不同之特定溫度環境内之狀態下相 互固定。 相互固定之光透射構件與環狀構件回復至實際使用溫度 時’因光透射構件之熱膨脹率與環狀構件之熱膨脹率不同 ’於光透射構件將發生對於該光軸幾乎旋轉對稱之應力。 此時旋轉對稱之應力方向,和光透射構件之熱膨脹率與環 ___-9 , 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐)
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狀構件〈熱膨脹率之大小關係,及進行固定之特定溫度與 實際使用溫度之大小關係相關,且旋轉對稱之應力大小, 和進仃固定之特定溫度與實際使用溫度之溫度差相關。 故本發明足光學元件中,藉由適當設定熱膨脹率之大小 關係、溫度之大小關係及溫度差,可於光透射構件產生對 於光軸幾乎旋轉對稱,且具有希望方向及希望大小之内部 應力。該結果可抵消旋轉對稱之複折射影響,其係殘存於 使用例如螢石之複折射性結晶材料之光學系統者。 藉由將可抵消旋轉對稱之複折射影響之本發明之光學元 件組入光學系統,即使使用例如螢石之複折射性結晶材料 ,亦可確保良好之光學性能。且藉由將即使使用例如螢石 之複折射性結晶材料,亦具有良好光學性能之本發明之光 學系統裝載於曝光裝置,可進行高解析之高精度曝光。進 一步使用可進行高解析之高精度曝光之本發明之曝光裝置 ’藉由高解析度之曝光技術可製造高性能之微裝置。 本發明實施形態以附加之圖式說明之。 圖1係本發明實施形態之光學元件所組入之投影光學系 統’裝載其之曝光裝置之概略構造圖。圖1中平行於投影 光學系統PL之基準光軸AX設定為Z軸,與基準光轴人乂之 平面垂直,且平行於圖1紙面者設定為γ軸,與基準光轴 AX之平面垂直中,且垂直於圖1紙面者設定為χ轴。 圖1所示之曝光裝置包含光源L S,其係為供給紫外區照 明光線者,例如F 2雷射光源(波長157 nm)❶由光源L s所射 出之光線,透過照明光學系統I L ’照明成形特定圖案之光 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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577108 A7 ____ B7 五、發明説明(8 ) 罩(觀景片)R。光源L S與照明光學系統I L間之光路以箱體 (無圖示)密封,由光源L S至照明光學系統I L中最靠近光 罩之光學構件為止之空間中,以氦氣及氮氣等曝光光線之 吸收率較低之非活性氣體置換,或保持幾乎真空之狀態。 圖1所示之曝光裝置中包含匕雷射光源(波長157 nm)或 A r F準分子雷射光源(波長丨93 nm),以做為提供紫外區照 明光之光源L S。由光源L S所射出之光線,透過照明光學 系統I L ’將成形特定圖案之光罩(光罩)r照明。光源乙s 與照明光學系統IL間之光路密封於箱體(無圖示),由光源 L S至照明光學系統〗L中最靠近光罩之光學構件為止之空 間中’以氦氣與氮氣等曝光光線之吸收率較低之非活性氣 體置換,或保持幾乎真空之狀態。 光罩R透過光罩座RH,保持於光罩托盤尺8上並與χγ平 面平行。於光罩R上成形應轉印之圖案時,於圖案區域整 體中’沿X方向為長邊且沿γ方向為短邊之矩形圖案區域 照明。光罩托盤R S之構造係藉由圖示中所省略之驅動系統 之作用’可沿光罩面(亦即XY平面)進行二維之移動,該 位置座標係藉由使用光罩移動鏡r Μ之平涉計r I f計測且 控制位置。 於光罩R所成形圖案發出之光線,透過投影光學系統p L ’於感光性基板之晶圓W上成形光罩圖案。晶圓w係透過 晶圓座(晶圓座)WT,保持於晶圓托盤WS上並與ΧΥ平面 平行。為能光學對應光罩R上之矩形照明區域,於晶圓W 上沿X方向為長邊且沿γ方向為短邊之矩形曝光區域成形 -11 - 本紙張尺度適财S國家標準(CNS) Α4規格(21GX297公釐)
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577108 A7 B7 五、發明説明(9 ) 圖案。晶圓托盤w s之構造係藉由圖示中所省略之驅動系 統之作用’可沿晶圓面(亦即X γ平面)進行二維之移動, π亥位置座標係藉由使用晶圓移動鏡W μ之平涉計W I F計測 且控制位置。 圖示之曝光裝置中,構成投影光學系統p L之光學構件中 ’設置於最靠近光罩之光學構件,與設置於最靠近晶圓之 光學構件間,投影光學系統p L内部保持氣密狀態,投影光 學系統PL内部之氣體係以氦氣與氮氣等非活性氣體取代, 或保持幾乎真空之狀態。 照明光學系統IL與投影光學系統PL間狹窄之光路中, 雖設置光罩R及光罩托盤RS等,惟將光罩R及光罩托盤Rs 等密封包裝之箱體(無圖示)内部,填充氮氣與氦氣等非活 性氣體,或保持幾乎真空之狀態。 投影光學系統P L與晶圓W間狹窄之光路中,雖設置晶圓 w及晶圓托盤w s等,惟將晶圓w及晶圓w s等密封包裝之 箱體(無圖示)内部,填充氮氣與氦氣等非活性氣體,或保 持幾乎真空之狀態。故由光源L s至晶圓w為止之光路全體 ’係以曝光光線幾乎不被吸收之狀態所構成。 如以上所述,由投影光學系統PL所規定之光罩r上照明 區域及晶圓W上曝光區域(亦即有效曝光區域),係沿γ方 向為短邊之矩形。控制具備驅動系統及干涉計、 WIF)等之光罩R及晶圓W之位置同時,沿矩形之、光區域 及照明區域之短邊方向,亦即沿γ方向將光罩托#RS及晶 圓托盤WS ,亦即光罩R與晶圓…同步移動(掃描),藉此對於 _____- 12 - 本紙張尺度適财S S家料(CNS) Α4規格(210X297公釐7
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五、發明説明(1〇 ) 晶f上之曝光區域長邊為t,且對應晶圓W之掃描量(移 動量)為長之區域之光罩圖案進行掃描曝光。 本實施形態因曝光光線使用F2雷射,投影光學系帆 2具有多個勞石鏡片,藉由分別使用多组結晶轴[⑴]之成 對鏡片及結晶軸_]之成對鏡片,可相當的減少螢石之複 折射影響。惟即使適當控制各勞石鏡片之結晶方位,亦會 殘存對於光軸旋轉對稱之複折射,可藉由將本發明之光學 二件組入投影光學系,使得光學幻牛之内部應力所產 二Ϊ轉,之複折射影響’抵消殘存之旋轉對稱之複折 射;5V喜’貫現良好之顯示性能。 圖2係本實施形態光學元件之概略構造圖,其中(a)係平 面(b )係(a )中沿a · a線之截面圖。參考圖2時,本實施 形態之光學元件包含:光透射構件i,其 射透射之特性者;及環狀特2,其係裝置於域射于構= (外圍者。光透射構件i之形狀不限於如圖示之雙凹形狀 ’例如凹凸形狀、雙凸形狀、及平行平面形狀均可。 成光透射構件之光學材料不限於勞石,使用其他適合之全士 晶材料,及依據光線波長使用石英破璃亦可。 環狀構件2包含:内環2a,其係固定於光透射構件q ; 及外%2b,其係透過於内環之直徑方向具有可變曲性之連 結構件,與内環2a連接者,其中連結構 之可,曲一,其係為延仲至與 M2b《外圍成形突出於該直徑方向之保持部 2a、外環2b、及三條可,曲性構件2。,係以例如銘及其 577108 A7 ______B7 五、發明説明(11 ) 合金、不鏽鋼、鈦、及黃銅等適當材料一體成形。 本實施形態中係設定光透射構件i之熱膨脹率與内環2a 之熱膨脹率(亦即環狀構件2之熱膨脹率)不同,且光透射 構件1與内環2a(亦即環狀構件2),係保持於與光學元件之 實際使用溫度(例如常溫)不同之特定溫度(例如高溫或低 溫)環境内之狀態下由例如環氧系接著劑而相互固定 ,其中接著劑所使用之材質,係可抑制吸收曝光光線之有 機物及水分發生者。 圖3所示係本實施形態中,光透射構件與内環以接著劑 相互固定《情形。本實施形態如圖3所示,為注入接著劑 於光透射構件1之外圍與環狀構件2之内圍(亦即内環以之 内圍)間,沿内環2a之周圍方向,依特定之間距(亦即等角 度間隔)成形多個貫通孔31,故藉由多個貫通孔31注入接 著劑,可將光透射構件1與環狀構件2沿周圍方向均等固定。 本實施形態當相互固定之光透射構件丨與環狀構件2回復 實際使用溫度時,因光透射構件丨之熱膨脹率與環狀構件2 之熱膨脹率不同,於光透射構件丨產生對於該光軸Αχ幾乎 旋轉對稱之應力。具體來說,當光透射構件丨係由螢石所 構成’且環狀構件2係由鈥、不鏽鋼、及黃銅所構成時, 光透射構件1之熱膨脹率較環狀構件2之熱膨脹率為大。該 情形下,較實際使用溫度為高之溫度下固定時,於光透^ 構件1將產生外側方向之内部應力(拉應力),較實際使用 溫度為低之溫度下固定時,於光透射構件i將產生内側方 向之内部應力(壓應力)。 • 14 - 本紙張尺度適用巾® Η家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) ----—-
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A7 __ —_ B7 五、發明説明(12 ) 反之光透射構件1係由石英玻璃所構成,且環狀構件2係 由献、不鏽鋼、及黃銅所構成時,環狀構件2之熱膨脹率 較光透射構件1之熱膨脹率為大。該情形下,較實際使用 溫度為高之溫度下固定時,於光透射構件1將產生内側方 向之内部應力,較實際使用溫度為低之溫度下固定時,於 光透射構件1將產生外側方向之内部應力。接著劑設置於 光透射構件1與環狀構件2間,藉由光透射構件1之熱膨脹 率與環狀構件2之熱膨脹率不同,構成應力產生構件,其 係對於光透射構件1產生應力者。 本實施形態中,光學元件之實際使用溫度以某種程度變 動時’為不使產生於光透射構件1之内部應力變動太大, 亦即投影光學系統P L之光學特性變動太大,必須控制内環 2 a之周圍方向剛性(截面積與彈性係數之積)較小。故内環 2a係具有極薄圓環平板狀之形態,不適合於内環2&之外圍 設置為保持光學元件時所應固定之保持部(突起部)。 本實施形態中,採用透過於内環2a之直徑方向具有可彎 曲性之連結構件2 c,將内環2 a與外環2 b連接之構造。藉 由直徑方向具有可彎曲性之連結構件2(:之作用,即使外環 2 b回復貫際使用溫度’外環2 b之收縮或膨張將不會對内 環2a (亦即光透射構件1)產生實質上之影響。故不需控制 外環2 b之截面積減小,其結果係可於外環2 b之外圍成形 保持部2 d。 圖4係說明本實施形態光學元件之製造方法。本實施形 態之製造方法(組成方法)如圖4所示,對於光透射構件1 一 -15 - I紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 577108
邊之光學面la,使用具有補完之平面形狀支持面4ia之空 氣轴承4 1舉起光透射構件1以決定位置。對於構成環狀 構件2之外環2b—邊之側面2ba,使用具有補完之平面形 狀支持面42a之空氣軸承42 ,舉起環狀構件2以決定位置 。藉由空氣軸承之作用,調整光透射構件丨之光軸Αχ與環 狀構件2之中心軸線使其一致,將光透射構件丨與環狀構件 2沿光軸ΑΧ對準位置,使得光透射構件丨及環狀構件2分別 於特定位置,以非接觸方式決定位置。 其次於特定位置將分別已決定位置之光透射構件丨及環 狀構件2,保持於與實際使用溫度不同之特定溫度(高溫或 低溫)環境内。於特定位置決定位置,且於保持於特定溫 度環境内之光透射構件i之外圍與環狀構件2之内圍,透過 成形於内環2a之貫通孔31,藉由注入接著劑固定。如圖 4(b)所示’當相互固定之光透射構件1與環狀構件2回復實 際使用溫度時,因光透射構件1之熱膨脹率與環狀構件2之 熱膨脹率不同,於光透射構件丨產生對於該光軸Αχ幾乎旋 轉對稱之應力。 圖5係概略表示安裝構件整體構造之全體圖,其係安裝 於保持本實施形態之光學元件之投影光學系統之鏡筒者, 圖6係圖5之安裝構件之上視圖,圖7係沿圖6*β_β線之截 面圖。參考圖5至圖7,本實施形態之光學元件(光透射構 件1及環狀構件2),藉由安裝構件50而保持,安裝於投影 光學系統P L之鏡筒(無圖示)。 安裝構件5 0係具有整體為環狀之本體5丨,本實施形声良 -16 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐) 577108
<光學το件(1 , 2),係藉由沿本體5丨之周圍方向以特定之 =距(詳細上為以120度之等角度間隔),所裝置之三個彈 簧組成體5 2 a至5 2 c之作用,安裝於安裝構件5 〇。具體來 說,三個彈簧組成體52a至52c之位置上設置小型受座(無 圖不),成形於光學元件之外環21)之保持部2〇1,安置於該 等二個受座之上。此時透過受座與保持部2d之平面接觸, 可避免外環2 b ,亦即光學元件過度受到拘限。 、受座雖具有於光學元件之半徑方向(水平方向)伸張可能 之構迻惟於鉛直方向及接線方向兩邊均具有特定之剛性 ,對於光學元件可維持極高之安裝剛性。彈簧組成體5 2 & 至52c,將光學元件之保持部2d直接且機械式栓緊於受座 之上,且因栓緊力與受座力之差所產生之動量全部除去。 不使用接著劑,透過機械式栓緊光學元件(1 , 2),可避免 使用接著劑時固有之問題,亦即抽除氣體及分解時破壞之 問題等。 透過於彈脊組成體52a至52c設置之可·f曲式栓緊構造 ,不論於機械容許差之範圍内所發生之機械誤差及尺寸誤 差為多少’栓緊力實際上可均等且_定增加。該種栓緊構 造係安裝於彈簧組成體523至52(:之位置,以防止因光學 疋件U,2)《伸張差而產生之過度拘⑯。㈣安裝構件⑼ 進一步詳細之構造及作用,可參考本申請人申請之特願 2000-210029號申請書及圖式。 如以上料’本實施形‘態巾,熱膨脹率彼此設定不同之 光透射構件丨與環狀構件2,保持於與實際使用溫度不同之
577108 A7 — —_ B7 五、發明説明(15 ) " 〜 ~~ 高溫或低溫環境内之狀態下相互固定,相互固定之光透射 構件1及環狀構件2回復實際使用溫度時,因光透射構件1 之熱膨脹率與環狀構件2之熱膨脹率不同,於光透射構件i 產生對於該光軸ΑΧ幾乎旋轉對稱之應力。 本實施形態之光學元件中,可將對於光軸Αχ幾乎旋轉 對稱之内部應力,產生於光透射構件1,故可抵消殘存於 使用螢石之投影光學系統PL之旋轉對稱之複折射影響。將 可抵消旋轉對稱之複折射影響之本實施形態光學元件所組 入之投影光學系統PL,即使使用螢石亦可確保良好之顯像 性能(光學性能)。裝載即使使用螢石亦具有良好光學性能 之投影光學系統PL之曝光裝置,可進行高解析之高精度^ 光。 、 上述之實施形態中,雖使用氟化_結晶(螢石)做為複折 射性之光學材料,惟未僅限於此,其他之單軸性結晶,例 如:氟化鋇結晶(BaF2)、氟化鋰結晶(LiF)、氟化納結晶 (NaF)、氟化鳃結晶(SrF2)、及氟化鈹結晶(BeF2)等,對於 紫外線係透明之其他結晶材料均可使用。其中象化鋇結晶 已開發出直徑超過200 mm之大型結晶材料,有希望做為鏡 片材料。該情形下氟化鋇結晶(Bah)等之結晶軸方向,亦 可依本發明而決定。 上述之實施形態中,光透射構件1與環狀構件2雖以接著 劑固定,惟非限定於此,亦可使用例如蠟接及溶接等方法 固定光透射構件1與環狀構件2。進一步於上述之實施形雜 中,雖透過以等角度間隔設置於内環2 a之多個貫通孔3 1注 -18
本紙張尺度適用中® Η家標準(CNS) Μ規格(⑽x 297公羡) 16 五、發明説明( 形狀、及位置可有各種之 將接著劑注入光透射構件 外環2 b、及三條可彎曲性 惟非限定於此,内環2 入接著劑,惟貫通孔3 1之數目 變形例。此外不使用I通孔3丨 1與環狀構件2之間亦可。 上述之貫施形態中,内環2a 構件2c係以金屬材料一體 班 〜 / ·「71 «卜〜々;;, n ^ z ci > 哀2 b及一條可彎曲性構件2 c亦可分別成形,且關於可 弯曲性構件2e之數目、形狀、及環狀構件2之成形材料, 亦可有各種之變形例。 上述<實施形態中,受到產生於光透過構件丨之内部應 力〜響,泫光學面有些微變形之可能。此時於本實施形態 <光學元件製造後,可視需要測定光學面之面形狀,並以 忒測定結果進行研磨加工,藉此進行光學面之修正。 上述貫施形態之露光裝置中,其中藉由:以照明裝置照 明光罩(光罩)(照明步驟);及使用投影光學系統,將成形 於光罩之轉印用圖案曝光於感光性基板(曝光步驟),可製 造微裝置(半導體元件、攝像元件、液晶顯示元件、及薄 膜磁頭等)。以下參考圖8附加之流程圖,說明藉由使用本 實施形態之曝光裝置,於做為感光性基板之晶圓等成形特 定之電路圖案,以得到做為微裝置之半導體裝置時之一種 方法之範例。 於圖8之步驟301中,於一組晶圓上蒸鍍金屬膜。於步 驟3 0 2中,於該組晶圓上之金屬膜上塗佈光阻劑。於步驟 303中,使用本實施形態之曝光裝置’光罩上之圖案之像 透過該投影光學系統,於該組晶圓上之各照射區域依序曝 A7 B7 五、發明説明(17 ) 光轉P (步驟3 〇 4中,該組晶圓上之光阻劑顯像後,於 步驟3 中’ 圓上之光阻劑圖案做為光罩而進行 蝕刻’藉此將對應光罩上圖案之電路圖案,成形於各晶圓 上之各照射區域。 之後#、其更上層進行電路圖案之成形等,藉此製造半導 體元件等裝置。依據上述之半導體裝置製造方法,具有極 細微電路圖案之半導體裝置,將可得到極佳之生產量。步 驟3 0 1至步驟3 〇 5中,雖進行於晶圓上蒸鐘金屬、於該金 f膜上塗佈光阻劑、曝光、顯像、及㈣各步驟,惟於該 等步驟之則,於晶圓上矽氧化膜成形後,進行於該矽氧化 膜上塗佈光阻劑、曝光、顯像、及蝕刻等各步驟亦可。 本實施形4之曝光裝置中,藉由於底片(玻璃基板)上成 形特定之圖案(電路圖案及電極圖案等),可得到做為微裝 置之液晶顯示元件。以下參考圖9之流程圖,說明此時之 一種方法之範例。圖9於圖案成形步驟4 〇丨中,使用本實施 形態<曝光裝置,將光罩圖案轉印曝光於感光性基板(塗 佈光阻劑之玻璃基板等),亦即實行所謂之光微影製程。 藉由該光微影製程,可於感光性基板上成形包含多個電極 等之特定圖案。之後曝光後之基板藉由經過顯像步驟、蝕 刻步驟、及光罩剝離步驟等之各步驟,於基板上成形特定 圖案後,進行彩色滤光片成形製程4 〇 2。 於彩色濾光片成形製程4 〇 2中,對應R (紅)、G (綠)、 及B (藍)之三點之組,以矩陣狀多個排列;或r、〇、及B 二條連接片之濾光片之組,於水平掃描線方向多個排列, _____-20 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公釐) 577108 A7 ___ B7___ 五、發明説明(18 ) 以成形彩色濾光片。彩色濾光片成形製程4 〇 2之後,實行 胞構成製程4 0 3。於胞構成製程4 〇 3中構成液晶板(液晶格) ’其係使用:於圖案成形製程4 〇 1中得到,具有特定圖案 之基板;及於彩色濾光片成形製程4 〇 2中得到之彩色濾光 片等。於胞構成製程4 0 3中,例如於圖案成形製程4 〇 1中 得到,具有特定圖案之基板;及於彩色濾光片成形製程 4 02中得到之彩色濾光片之間注入液晶,以製造液晶板(液 晶格)° 於模組構成製程404中,安裝為進行已構成之液晶板(液 晶格)之顯示動作之電氣電路及背面光源等各構件,即完 成液晶顯示元件。依據上述之液晶顯示元件製造方法,具 有極細微電路圖案之液晶顯示元件,將可得到極佳之生產 量° 上述之實施形態中,本發明雖適用於裝載曝光裝置之投 影光學系統,惟非限定於此,本發明亦適用於其他之一般 光學系統。且上述之實施形態中,雖使用供給193 nm波長 光之ArF準分子雷射光源,及供給157 nm波長光之匕準分 子雷射光源,惟非限定於此,亦可使用例如供給丨26 nm波 長光之Αγ2雷射光源。 [發明之效果] 如以上之說明,本發明係因設定熱膨脹率不同之光透射 構件與環狀構件,於保持在與實際使用溫度不同之特定溫 度環境内之狀態下相互固定,故相互固定之光透射構件與 環狀構件回復實際使用溫度時,透過光透射構件之熱膨脹 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐)
裝 訂
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率與環狀構件之熱膨脹率不 光轴幾乎旋轉對稱之應力, 旋轉對稱之複折射影響,其 射性結晶材料之光學系統者 同,於光透射構件產生對於其 故本發明之光學元件,可抵消 係殘存於使用例如勞石之複折 故:光學系統中,其係组入可抵消旋轉對稱之複折射影 ^發明之光學元件者,使用例如螢石之複折射性处晶 材料,亦可確保良好之光學性能。於曝光裝置中,其係^裝 =即使使用例如螢石之複折射性結晶材料,亦具有良好光 學性能之本發明之光學系統者,可進行高解析之高精度曝 光。進一步使用可進行高解析之高精度曝光之本發明之曝 光裝置,可藉由高解析度之曝光技術,製造高性能之微裝 置。 [圖式之簡單說明] 圖1係曝光裝置之概略構造圖,其係裝載將本發明實施 形態之光學元件組入之投影光學系統者。 圖2係本發明實施形態之光學元件之概略構造圖,其中 (a)係平面圖’(b)係於圖(a)中沿a-A線之截面圖。 圖3所示係於本實施形態中,將光透射構件與内環以接 著劑相互固定^ 圖4 (a)、(b)係本實施形態之光學元件之製造方法說明 圖。 圖5係概略表示為保持本實施形態之光學元件,並安裝 於投影光學系統之鏡筒之安裝構件整體構造之全體圖。 圖6係圖5之安裝構件之上視圖。 -22 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 577108 A7 B7 五、發明説明(20 ) 圖7係圖6沿B - B線之截面圖。 圖8係製造微裝置之半導體裝置時之流程圖。 圖9係製造微裝置之液晶顯示元件時之流程圖。 [元件符號之說明] 1 光透射構件 2 環狀構件 2a 内環 2b 外環 2 c 連結構件(可彎曲性構件) 2d 保持部 3 1 貫通孔 4 1,42 空氣軸承 LS 光源 IL 照明光學系統 R 光罩 RS 光罩托盤 PL 投影光學系統 W 晶圓 WS 晶圓托盤
裝 訂
-23 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)

Claims (1)

  1. 年丨 >月丨6曰 第091111460號專利申靖案 中文申請專利班換”本(92年12月) 六、申請專利範圍 i. 一種尤学元件,其特徵在於包含: 光透射構件; 二狀:件,其係具有與前述光透射構件之熱膨脹率 不=熱膨脹率,裝置於前述光透射構件之外圍者; ^應力產生構件’其㈣置於前述光透射構件與前 心狀構件間’藉由前述光透射構件之埶膨脹率盥前 件之熱膨服率不同,對於前述;透射二件產 生應力者。 211請專利㈣^項之光學元件,其中前述應力產生 構件係於與前述光透射構件之實際使用溫度不同之特 =度環境内,將前述光透射構件之外圍與前述環狀 構件之内圍固定者。 環 利範圍第⑷項之光學元件,其中前述環狀 構件包含:内環,其係透過前述應力產生構件,固定 於前述光透射構件者;及外環,其係透過於該内環之 二徑万向具有可彎曲性之連結構件,連接至前述内 i如申請專利_第3項之光學元件,其中前述應力產生 構件係接著劑,其係將前述光透射構件之外圍與 環狀構件之内圍固定者, 5 二且於前述内環中成形貫通孔,其料將接著劑注入 則述光透射構件之外圍與前述環狀構件之内圍間 •如申請專利範圍第3項之光學元件,其中於前述外環 外圍,成形突出於前述外環之直徑方向之保持部。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐_1 / / 丄 υΰ / / 丄 υΰ 申請專利範圍 β修正 補充 6 .如中凊專利範圍第3 义 係具有多個可彎曲#其中4連結構件 内環者。其係為延伸至外接於前述 7 ·如申凊專利範圍第6項之光學 A 述外 、〈先子疋件其中則述内環、前 ,^ 及別述又多個可彎曲性構件係一體成形。 口申Μ專利範圍第1或2項之氺與分杜 甘rb、, 射槿杜β… 先學件,其中可述光透 件 #、以屬於互方晶系之結晶所成形之結晶光學構 9· 一種製造光學元件之製造方法,其特徵在於包含: 一位置决定製程,其係對於光透射構件,及具有與該 光透射構件之熱膨脹率不同之熱膨脹率且裝置於前^ 構件之外圍之環狀構件,分別決定其位置於二 "保持製粒,其係將位置決定於前述特定位置之前述 光透射構件及前述環狀構件,保持於與前述光透射構 件之實際使用溫度不同之特定溫度環境内; 及固足敗程’其係將位置決定於前述特定位置,且 保持於前述特定溫度環境内之前述光透射構件之外圍 與前述環狀構件之内圍固定。 10·如申請專利範圍第9項之製造方法,其中於前述位置決 足製程中係使用空氣軸承,將前述光透射構件及前述 環狀構件分別舉起以決定位置。 11· 一種光學系統,其特徵在於包含:結晶光學構件,其 係由屬於立方晶系之結晶所成形者;及如申請專利範 -2 -本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS) Α4規格(210X297公爱) 577108
    年卜月4日沒it, —充 申請專利範圍 圍第1至8項中任一項之光學元件。 種曝光裝置,其特徵在於包含: 照明光學系統,其係為照明光罩者; 及如申請專利範圍第11項之井風 认>、f出翌、 又先予系統,係為將成形 於則述先罩(圖案之像,成形於感光性基板 13· —種曝光裝置,其特徵在於包含: 如申請專利範圍第Η項之光學系統,係為照明光罩 者; 12. 及投影光學系統,其係為將成形於前述光罩之圖案 之像,成形於感光性基板上者。 14· 一種微裝置之製造方法,其特徵在於包含: 曝光製程,其係使用如申請專利範圍第1 2或1 3項之 曝光裝置’將前述光罩之裝置圖案曝光於前述感光性 基板; 及顯像製程,其係將藉由前述曝光製程所曝光之前 述感光性基板顯像。 裝 訂 線 -3 -本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI570441B (zh) * 2004-09-27 2017-02-11 高通微機電系統科技公司 具有傳導性光吸收光罩之裝置及其製造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1577693B1 (de) 2004-02-26 2011-07-13 Carl Zeiss SMT GmbH Objektiv mit wenigstens einem optischen Element
WO2007096250A1 (de) 2006-02-21 2007-08-30 Carl Zeiss Smt Ag Beleuchtungseinrichtung einer mikrolithographischen projektionsbelichtungsanlage
EP2444829A1 (en) * 2006-09-14 2012-04-25 Carl Zeiss SMT GmbH Optical element unit and method of supporting an optical element
DE102009045163B4 (de) 2009-09-30 2017-04-06 Carl Zeiss Smt Gmbh Optische Anordnung in einer mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlage
JP5938707B2 (ja) * 2011-09-28 2016-06-22 伯東株式会社 光学素子保持装置への光学素子の接着方法及びこの方法に用いる光学素子保持装置及びこの光学素子を備えた露光装置
WO2017130579A1 (ja) 2016-01-29 2017-08-03 富士フイルム株式会社 プロジェクタの投射レンズユニット及びプロジェクタ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH075352A (ja) * 1993-06-16 1995-01-10 Nikon Corp レンズ支持胴枠
JPH07191248A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Chinon Ind Inc レンズ構体
JP2907016B2 (ja) * 1994-09-05 1999-06-21 松下電器産業株式会社 光学素子
JPH08146276A (ja) * 1994-11-16 1996-06-07 Kyocera Corp レンズ付きホルダ
DE19735831A1 (de) * 1997-08-18 1999-02-25 Zeiss Carl Fa Galvanoplastische Optik-Fassung
DE19825716A1 (de) * 1998-06-09 1999-12-16 Zeiss Carl Fa Baugruppe aus optischem Element und Fassung
JP2000331927A (ja) * 1999-03-12 2000-11-30 Canon Inc 投影光学系及びそれを用いた投影露光装置
JP4757973B2 (ja) * 1999-12-24 2011-08-24 オリンパス株式会社 レンズ鏡筒装置の組み立て方法およびレンズ鏡筒装置
US6239924B1 (en) * 1999-08-31 2001-05-29 Nikon Corporation Kinematic lens mounting with distributed support and radial flexure
EP1094348B1 (de) * 1999-10-06 2005-04-20 JENOPTIK Aktiengesellschaft Elastische Linsenträger
JP4809987B2 (ja) * 2000-03-30 2011-11-09 キヤノン株式会社 光学要素の支持構造、それを用いた露光装置及び半導体デバイスの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI570441B (zh) * 2004-09-27 2017-02-11 高通微機電系統科技公司 具有傳導性光吸收光罩之裝置及其製造方法

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