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