JPH1114876A - 光学構造体、その光学構造体を組み込んだ投影露光用光学系及び投影露光装置 - Google Patents
光学構造体、その光学構造体を組み込んだ投影露光用光学系及び投影露光装置Info
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- JPH1114876A JPH1114876A JP9162205A JP16220597A JPH1114876A JP H1114876 A JPH1114876 A JP H1114876A JP 9162205 A JP9162205 A JP 9162205A JP 16220597 A JP16220597 A JP 16220597A JP H1114876 A JPH1114876 A JP H1114876A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放射ビーム（例えば、波長３５０ｎｍ以下の
光ビーム）の照射による光学部材の光学特性（例えば、
透過率又は反射率）の変動を防止できる光学構造体及び
光学系、並びに投影露光装置を提供する。 【解決手段】 少なくとも一つの光学部材を、接着材又
は充填材により支持部材に固定してなる光学構造体にお
いて、前記接着材又は充填材の表面に、保護部材を設け
たことを特徴とする光学構造体。
光ビーム）の照射による光学部材の光学特性（例えば、
透過率又は反射率）の変動を防止できる光学構造体及び
光学系、並びに投影露光装置を提供する。 【解決手段】 少なくとも一つの光学部材を、接着材又
は充填材により支持部材に固定してなる光学構造体にお
いて、前記接着材又は充填材の表面に、保護部材を設け
たことを特徴とする光学構造体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線の照射及び
光洗浄に適した光学構造体及びそれを組み込んだ投影露
光装置用光学系に関する。
光洗浄に適した光学構造体及びそれを組み込んだ投影露
光装置用光学系に関する。
【０００２】
【従来技術】近年、半導体素子の集積度を増すために、
半導体製造用縮小投影露光装置（以下、投影露光装置と
いう）の高解像力化の要求が高まっている。この投影露
光装置によるフォトリソグラフィーの解像度を上げる一
つの方法として、光源波長の短波長化が挙げられる。そ
こで、紫外線領域（λ≦350nm）に発振スペクトルを有
するエキシマレーザーを光源とした露光装置が用いられ
はじめている。
半導体製造用縮小投影露光装置（以下、投影露光装置と
いう）の高解像力化の要求が高まっている。この投影露
光装置によるフォトリソグラフィーの解像度を上げる一
つの方法として、光源波長の短波長化が挙げられる。そ
こで、紫外線領域（λ≦350nm）に発振スペクトルを有
するエキシマレーザーを光源とした露光装置が用いられ
はじめている。
【０００３】投影露光装置等の光学系を構成する光学部
材２（レンズ、ミラー等）は、図８に示すように、円環
状の支持部材３の固定部（段部）３ａに固定されて使用
されるが、光学部材２の外周面を支持部材３内の固定部
３ａに固定するためには、一般的には、接着材又は充填
材１が使用されている（以下、これら（１〜３、３ａ）
をまとめて「光学構造体」という）。特に、投影露光装
置のような精密機器に使用される光学構造体の場合、固
定部３ａに保持される光学部材２が変形しないように、
シリコン系の接着材又は充填材１が使用されている。
材２（レンズ、ミラー等）は、図８に示すように、円環
状の支持部材３の固定部（段部）３ａに固定されて使用
されるが、光学部材２の外周面を支持部材３内の固定部
３ａに固定するためには、一般的には、接着材又は充填
材１が使用されている（以下、これら（１〜３、３ａ）
をまとめて「光学構造体」という）。特に、投影露光装
置のような精密機器に使用される光学構造体の場合、固
定部３ａに保持される光学部材２が変形しないように、
シリコン系の接着材又は充填材１が使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、投影露光装
置内及びその光学系内では、幾何学上、波動光学上で光
が通る部分（光学部材で形成される光路）以外の場所に
も散乱現象によって紫外線が照射される。また、光学部
材を投影露光装置に組み込んで、紫外線を照射した場合
に、光学部材本来の特性から算出される透過率（又は反
射率）を達成することができない、或いは、透過率（又
は反射率）の変動がある。即ち、光学部材が投影露光装
置に組み込まれる過程で光学部材の有機物等による汚染
が原因となって上記問題が生じている。
置内及びその光学系内では、幾何学上、波動光学上で光
が通る部分（光学部材で形成される光路）以外の場所に
も散乱現象によって紫外線が照射される。また、光学部
材を投影露光装置に組み込んで、紫外線を照射した場合
に、光学部材本来の特性から算出される透過率（又は反
射率）を達成することができない、或いは、透過率（又
は反射率）の変動がある。即ち、光学部材が投影露光装
置に組み込まれる過程で光学部材の有機物等による汚染
が原因となって上記問題が生じている。
【０００５】そのため、最近、光学部材の製造工程での
光洗浄は勿論のこと、光学部材の支持部材への組み込み
工程、その支持部材（光学部材が組み込まれた支持部
材）の鏡筒への組み込み工程、及びその鏡筒（光学系）
の投影露光装置への組み込み工程での光洗浄、即ち、支
持部材に組み込まれた状態における光学部材、鏡筒に組
み込まれた状態における光学部材、及び投影露光装置内
に組み込まれた状態における光学部材の光洗浄の必要性
が叫ばれるようになってきた。
光洗浄は勿論のこと、光学部材の支持部材への組み込み
工程、その支持部材（光学部材が組み込まれた支持部
材）の鏡筒への組み込み工程、及びその鏡筒（光学系）
の投影露光装置への組み込み工程での光洗浄、即ち、支
持部材に組み込まれた状態における光学部材、鏡筒に組
み込まれた状態における光学部材、及び投影露光装置内
に組み込まれた状態における光学部材の光洗浄の必要性
が叫ばれるようになってきた。
【０００６】その光洗浄のうち最も有効なものは、低圧
水銀ランプから放射される１８５ｎｍと２５４ｎｍの光
を用いた光洗浄である。光洗浄のメカニズムを簡単に説
明すると、酸素（Ｏ2）は１８５ｎｍの光を吸収し、活
性酸素になり、その活性酸素の一部が酸素と反応してオ
ゾン（Ｏ3）になる。 また、オゾンは２５４ｎｍの光
を吸収し、活性酸素と酸素を発生する。
水銀ランプから放射される１８５ｎｍと２５４ｎｍの光
を用いた光洗浄である。光洗浄のメカニズムを簡単に説
明すると、酸素（Ｏ2）は１８５ｎｍの光を吸収し、活
性酸素になり、その活性酸素の一部が酸素と反応してオ
ゾン（Ｏ3）になる。 また、オゾンは２５４ｎｍの光
を吸収し、活性酸素と酸素を発生する。
【０００７】この様にして発生したオゾンと活性酸素に
より、被洗浄物上の有機物は酸化され、洗浄される。し
かしながら、光学部材を支持部材の固定部に固定するシ
リコン系の接着材や充填材は、紫外線が照射されたり、
光洗浄の際に発生するオゾン、活性酸素等のガスに曝さ
れると変質が起こり、接着力の低下、弾性力の変化が起
こる。
より、被洗浄物上の有機物は酸化され、洗浄される。し
かしながら、光学部材を支持部材の固定部に固定するシ
リコン系の接着材や充填材は、紫外線が照射されたり、
光洗浄の際に発生するオゾン、活性酸素等のガスに曝さ
れると変質が起こり、接着力の低下、弾性力の変化が起
こる。
【０００８】また、この接着材や充填材の変質は、光学
部材の支持状態を変化させたり、光学部材に不要な応力
を与えて変形させる原因となる。さらに、シリコン系の
接着材や充填材は、紫外線が照射されたり、光洗浄の際
に発生するオゾン、活性酸素等のガスに曝されると、ア
ウトガスが発生する。この発生したアウトガス（分子）
によって光学部材上に付着する付着物（有機物等）は、
光源から照射される紫外線の吸収の原因となる。
部材の支持状態を変化させたり、光学部材に不要な応力
を与えて変形させる原因となる。さらに、シリコン系の
接着材や充填材は、紫外線が照射されたり、光洗浄の際
に発生するオゾン、活性酸素等のガスに曝されると、ア
ウトガスが発生する。この発生したアウトガス（分子）
によって光学部材上に付着する付着物（有機物等）は、
光源から照射される紫外線の吸収の原因となる。
【０００９】この付着物（有機物等）は、アウトガス
（分子）が光学部材上に付着して形成される場合と、ア
ウトガスが気体中で反応して、その反応物が光学部材上
に形成される場合とが考えられる。特に、紫外線を露光
光とする投影露光装置に使用する場合には、エキシマレ
ーザーが照射されたシリコン系の接着材や充填材からの
アウトガスが光学部材の表面に付着することにより、光
学部材の耐久性の低下を引き起こす。
（分子）が光学部材上に付着して形成される場合と、ア
ウトガスが気体中で反応して、その反応物が光学部材上
に形成される場合とが考えられる。特に、紫外線を露光
光とする投影露光装置に使用する場合には、エキシマレ
ーザーが照射されたシリコン系の接着材や充填材からの
アウトガスが光学部材の表面に付着することにより、光
学部材の耐久性の低下を引き起こす。
【００１０】このように、シリコン系の接着材や充填材
は、耐紫外線性、耐酸化・腐食ガス性に問題はあるもの
の、光学部材を金属、セラミックスの支持部材に固定す
る材料として、それ以上に優れた特性を有するものが存
在しないのが現状である。そこで、本発明は、放射ビー
ム（例えば、波長３５０ｎｍ以下の光ビーム）の照射に
よる光学部材の光学特性（例えば、透過率又は反射率）
の変動を防止できる光学構造体及び光学系、並びに投影
露光装置を提供することを目的としている。 さらに、
接着材又は充填材により支持部材又は鏡筒に固定された
光学部材、複数の光学要素からなる光学系に組み込まれ
た光学部材、及び投影露光装置に組み込まれた光学系の
光学部材を光洗浄できる光学構造体及び光学系、並びに
投影露光装置を提供することも目的とする。
は、耐紫外線性、耐酸化・腐食ガス性に問題はあるもの
の、光学部材を金属、セラミックスの支持部材に固定す
る材料として、それ以上に優れた特性を有するものが存
在しないのが現状である。そこで、本発明は、放射ビー
ム（例えば、波長３５０ｎｍ以下の光ビーム）の照射に
よる光学部材の光学特性（例えば、透過率又は反射率）
の変動を防止できる光学構造体及び光学系、並びに投影
露光装置を提供することを目的としている。 さらに、
接着材又は充填材により支持部材又は鏡筒に固定された
光学部材、複数の光学要素からなる光学系に組み込まれ
た光学部材、及び投影露光装置に組み込まれた光学系の
光学部材を光洗浄できる光学構造体及び光学系、並びに
投影露光装置を提供することも目的とする。
【００１１】
【課題を解決するために手段】本発明は、第一に、「少
なくとも一つの光学部材２を、接着材又は充填材１によ
り支持部材３、３’に固定してなる光学構造体におい
て、前記接着材又は充填材１の表面に、保護部材４、
５、７を設けたことを特徴とする光学構造体（請求項
１）」を提供する。
なくとも一つの光学部材２を、接着材又は充填材１によ
り支持部材３、３’に固定してなる光学構造体におい
て、前記接着材又は充填材１の表面に、保護部材４、
５、７を設けたことを特徴とする光学構造体（請求項
１）」を提供する。
【００１２】請求項１記載の光学構造体は、接着材又は
充填材の表面に保護部材を設けたので、紫外波長域の光
ビームがその接着材又は充填材に照射されることがな
い。従って、接着材又は充填材からのアウトガスの発生
を防止でき、有機物等の異物が光学部材の表面に付着す
ることがない。これにより、光ビームの照射に伴う光学
部材の光学特性（透過率、反射率等）の変動を防止でき
る。また、光学部材を接着材又は充填材により支持部材
上に固定したまま、例えば１８５ｎｍと２５４ｎｍの光
ビームを光学部材に照射してその表面に付着した物質
（例えば水、ハイドロカーボン、又はこれら以外の光ビ
ームを拡散する物質）を除去する、光洗浄を行うことが
可能となる。
充填材の表面に保護部材を設けたので、紫外波長域の光
ビームがその接着材又は充填材に照射されることがな
い。従って、接着材又は充填材からのアウトガスの発生
を防止でき、有機物等の異物が光学部材の表面に付着す
ることがない。これにより、光ビームの照射に伴う光学
部材の光学特性（透過率、反射率等）の変動を防止でき
る。また、光学部材を接着材又は充填材により支持部材
上に固定したまま、例えば１８５ｎｍと２５４ｎｍの光
ビームを光学部材に照射してその表面に付着した物質
（例えば水、ハイドロカーボン、又はこれら以外の光ビ
ームを拡散する物質）を除去する、光洗浄を行うことが
可能となる。
【００１３】また、本発明は、第二に「光ビームが照射
される光学部材２を、接着材又は充填材１により支持部
材３、３’に固定してなる光学構造体において、前記光
ビームの前記接着材又は充填材１への照射、或いは該照
射による前記接着材又は充填材１からのガスの発生を防
止する遮蔽部材４、５、７を備えたことを特徴とする光
学構造体（請求項２）」を提供する。
される光学部材２を、接着材又は充填材１により支持部
材３、３’に固定してなる光学構造体において、前記光
ビームの前記接着材又は充填材１への照射、或いは該照
射による前記接着材又は充填材１からのガスの発生を防
止する遮蔽部材４、５、７を備えたことを特徴とする光
学構造体（請求項２）」を提供する。
【００１４】請求項２記載の光学構造体は、光ビームの
接着材又は充填材への照射、或いは該照射による接着材
又は充填材からのアウトガスの発生を防止する遮蔽部材
を設けたので、接着材又は充填材に起因して生じる有機
物などの異物が光学部材の表面に付着することがなく、
光ビームの照射に伴う光学部材の光学特性（透過率、反
射率など）の変動を防止できる。また光学部材を接着材
又は充填材により支持部材上に固定したままで光洗浄を
行うことも可能となる。
接着材又は充填材への照射、或いは該照射による接着材
又は充填材からのアウトガスの発生を防止する遮蔽部材
を設けたので、接着材又は充填材に起因して生じる有機
物などの異物が光学部材の表面に付着することがなく、
光ビームの照射に伴う光学部材の光学特性（透過率、反
射率など）の変動を防止できる。また光学部材を接着材
又は充填材により支持部材上に固定したままで光洗浄を
行うことも可能となる。
【００１５】また、本発明は、第三に「前記保護部材又
は前記遮蔽部材が薄膜４であることを特徴とする請求項
１又は２記載の光学構造体（請求項３）」を提供する。
請求項３記載の光学構造体は、保護部材又は遮蔽部材を
薄膜４にしたので、接着材又は充填材上に薄膜を成膜す
るだけの簡単な構造で請求項１又は２記載の作用を奏す
ることができる。
は前記遮蔽部材が薄膜４であることを特徴とする請求項
１又は２記載の光学構造体（請求項３）」を提供する。
請求項３記載の光学構造体は、保護部材又は遮蔽部材を
薄膜４にしたので、接着材又は充填材上に薄膜を成膜す
るだけの簡単な構造で請求項１又は２記載の作用を奏す
ることができる。
【００１６】また、本発明は、第四に「前記薄膜４が、
Ni,Si,Au,Pt,W,Mo,Cr,Ti,Al及びこれらの合金又は化合
物の群より選択された１つ以上の成分を含んだ金属膜で
あることを特徴とする請求項３記載の光学構造体（請求
項４）」を提供する。請求項４記載の光学構造体は、薄
膜を金属膜にしたので、略完全に光ビームの接着材又は
充填材への照射、或いは該照射による接着材又は充填材
からのアウトガスの発生を防止することができ、請求項
１又は２記載の作用を奏する。
Ni,Si,Au,Pt,W,Mo,Cr,Ti,Al及びこれらの合金又は化合
物の群より選択された１つ以上の成分を含んだ金属膜で
あることを特徴とする請求項３記載の光学構造体（請求
項４）」を提供する。請求項４記載の光学構造体は、薄
膜を金属膜にしたので、略完全に光ビームの接着材又は
充填材への照射、或いは該照射による接着材又は充填材
からのアウトガスの発生を防止することができ、請求項
１又は２記載の作用を奏する。
【００１７】また、本発明は、第五に「前記保護部材又
は前記遮蔽部材は、前記接着材又は充填材１を覆って略
密封された空間を形成するカバー７と、該密封空間７ａ
にガスを導入するガス導入管７’と、その密封空間７ａ
からガスを排出するガス排出管７”と、を有することを
特徴とする請求項１又は２記載の光学構造体（請求項
５）」を提供する。
は前記遮蔽部材は、前記接着材又は充填材１を覆って略
密封された空間を形成するカバー７と、該密封空間７ａ
にガスを導入するガス導入管７’と、その密封空間７ａ
からガスを排出するガス排出管７”と、を有することを
特徴とする請求項１又は２記載の光学構造体（請求項
５）」を提供する。
【００１８】請求項５記載の光学構造体は、光ビームの
接着材又は充填材への照射、或いは該照射による接着材
又は充填材からのアウトガスの発生を防止する保護部材
又は遮蔽部材が、接着材又は充填材を覆って略密封され
た空間を形成するカバーと、該密封空間にガスを導入す
るガス導入管と、その密封空間からガスを排出するガス
排出管とを有するので、ガス導入管から密封空間にガス
を導入し、ガス排出管からガスを排出することにより、
洗浄の際に発生するオゾンと活性酸素が、密封空間内に
入ってくることを防止することができる。
接着材又は充填材への照射、或いは該照射による接着材
又は充填材からのアウトガスの発生を防止する保護部材
又は遮蔽部材が、接着材又は充填材を覆って略密封され
た空間を形成するカバーと、該密封空間にガスを導入す
るガス導入管と、その密封空間からガスを排出するガス
排出管とを有するので、ガス導入管から密封空間にガス
を導入し、ガス排出管からガスを排出することにより、
洗浄の際に発生するオゾンと活性酸素が、密封空間内に
入ってくることを防止することができる。
【００１９】また、本発明は、第六に「前記密封空間７
ａに導入される前記ガスがＮ2、Ａｒ、Ｈｅ、Ｈ2のいず
れか選択されたガス、又はこれらのガスから選択された
２種類以上のガスを含む混合ガスであることを特徴とす
る請求項５記載の光学構造体（請求項６）」を提供す
る。請求項６記載の光学構造体は、密封空間にガスがＮ
2、Ａｒ、Ｈｅ、Ｈ2のいずれか選択されたガス、又はこ
れらのガスから選択された２種類以上のガスを含む混合
ガスを導入したので、接着材又は充填材と反応すること
なく、洗浄の際に発生するオゾンと活性酸素が、密封空
間内に入ってくることを防止することができる。
ａに導入される前記ガスがＮ2、Ａｒ、Ｈｅ、Ｈ2のいず
れか選択されたガス、又はこれらのガスから選択された
２種類以上のガスを含む混合ガスであることを特徴とす
る請求項５記載の光学構造体（請求項６）」を提供す
る。請求項６記載の光学構造体は、密封空間にガスがＮ
2、Ａｒ、Ｈｅ、Ｈ2のいずれか選択されたガス、又はこ
れらのガスから選択された２種類以上のガスを含む混合
ガスを導入したので、接着材又は充填材と反応すること
なく、洗浄の際に発生するオゾンと活性酸素が、密封空
間内に入ってくることを防止することができる。
【００２０】また、本発明は、第七に「請求項１〜６の
いずれかに記載の光学構造体が組み込まれた投影露光装
置用光学系（請求項７）」を提供する。請求項１〜６の
いずれかに記載された光学構造体が、例えば半導体素
子、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）等のマイクロ
デバイスを製造するリソグラフィー工程で使用される投
影露光装置に搭載される光学系に組み込まれるので、紫
外波長域の露光光（例えば波長１９３ｎｍのＡｒＦエキ
シマレーザー、又は波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレ
ーザー等）やアライメント光等がその接着材又は充填材
に照射されることがなく、接着材又は充填材からのアウ
トガスの発生を防止できる。従って、接着材又は充填材
に起因して生じる有機物などの異物が光学部材の表面に
付着することがなく、光学部材の光学特性（透過率、反
射率等）の変動を防止できる。また、光学部材を光学系
（鏡筒）に組み込んだ状態で光洗浄を行うことができ、
その表面に付着した前述の物質を除去することが可能と
なる。
いずれかに記載の光学構造体が組み込まれた投影露光装
置用光学系（請求項７）」を提供する。請求項１〜６の
いずれかに記載された光学構造体が、例えば半導体素
子、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）等のマイクロ
デバイスを製造するリソグラフィー工程で使用される投
影露光装置に搭載される光学系に組み込まれるので、紫
外波長域の露光光（例えば波長１９３ｎｍのＡｒＦエキ
シマレーザー、又は波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレ
ーザー等）やアライメント光等がその接着材又は充填材
に照射されることがなく、接着材又は充填材からのアウ
トガスの発生を防止できる。従って、接着材又は充填材
に起因して生じる有機物などの異物が光学部材の表面に
付着することがなく、光学部材の光学特性（透過率、反
射率等）の変動を防止できる。また、光学部材を光学系
（鏡筒）に組み込んだ状態で光洗浄を行うことができ、
その表面に付着した前述の物質を除去することが可能と
なる。
【００２１】本発明の光学構造体が組み込まれる光学系
は、例えばオプチカルインテグレータ（フライアイレン
ズ）やコンデンサーレンズなどの複数の光学要素を有
し、露光光でマスクを照射する照明光学系、及び光軸に
沿って配列される複数の光学要素（屈折素子、又は反射
素子、或いは屈折素子と反射素子の両方）からなり、マ
スクに形成されたパターンの像を基板（半導体ウエハ
等）上に投影する投影光学系等がある。さらに、例えば
クリーンルームの床下に投影露光装置本体とは分離して
配置される光源から射出される照明光をその本体内の照
明光学系に導くとともに、照明光学系の光軸と照明光と
の位置関係を調整するための少なくとも１つの光学要素
（可動ミラーなど）を有する送光系、マスク又は基板上
のアライメントマークに紫外波長域の照明光を照射して
その位置を検出するアライメント光学系、及び投影光学
系の光学特性（例えば焦点位置、投影倍率、ザイデルの
５収差など）を検出するために、マスク又は基板を載置
するステージ上の基準マーク或いはマスク上の計測用マ
ークに露光光又は露光光と略同一波長の照明光を照射
し、該マークから発生して投影光学系を通る光を受光す
る計測用光学系などもある。
は、例えばオプチカルインテグレータ（フライアイレン
ズ）やコンデンサーレンズなどの複数の光学要素を有
し、露光光でマスクを照射する照明光学系、及び光軸に
沿って配列される複数の光学要素（屈折素子、又は反射
素子、或いは屈折素子と反射素子の両方）からなり、マ
スクに形成されたパターンの像を基板（半導体ウエハ
等）上に投影する投影光学系等がある。さらに、例えば
クリーンルームの床下に投影露光装置本体とは分離して
配置される光源から射出される照明光をその本体内の照
明光学系に導くとともに、照明光学系の光軸と照明光と
の位置関係を調整するための少なくとも１つの光学要素
（可動ミラーなど）を有する送光系、マスク又は基板上
のアライメントマークに紫外波長域の照明光を照射して
その位置を検出するアライメント光学系、及び投影光学
系の光学特性（例えば焦点位置、投影倍率、ザイデルの
５収差など）を検出するために、マスク又は基板を載置
するステージ上の基準マーク或いはマスク上の計測用マ
ークに露光光又は露光光と略同一波長の照明光を照射
し、該マークから発生して投影光学系を通る光を受光す
る計測用光学系などもある。
【００２２】前述の送光系に本発明の光学構造体を組み
込む場合には、送光系内の光学部材の透過率又は反射率
の低下を防止でき、照明光学系に入射する照明光の減衰
（強度低下）を抑えるとともに、露光動作に先立って光
源から照明光を射出させる、即ち、光洗浄を行うこと
で、光学部材に付着した前述の異物を除去することが可
能となる。
込む場合には、送光系内の光学部材の透過率又は反射率
の低下を防止でき、照明光学系に入射する照明光の減衰
（強度低下）を抑えるとともに、露光動作に先立って光
源から照明光を射出させる、即ち、光洗浄を行うこと
で、光学部材に付着した前述の異物を除去することが可
能となる。
【００２３】また、前述のアライメント光学系に本発明
の光学構造体を組み込む場合には、光学部材の透過率又
は反射率の変動による、アライメントマークに照射され
る照明光の強度変化を防止できる。さらに、アラトガス
又はアウトガスが気体中で反応して生成される反応物に
よる、アライメントマーク上での照明光の照度均一性の
低下（照度むらの発生）を防止できるとともに、アライ
メント光学系の瞳面上のアライメントマーク上の１点に
集まる照明光束が通過する領域内での光強度の均一性の
低下による、照明光のテレセントリシティの崩れ（劣
化）も防止できる。従って、アライメントマークの位置
検出精度を低下させることがなく、マスクと基板とを高
精度にアライメントすることが可能となる。
の光学構造体を組み込む場合には、光学部材の透過率又
は反射率の変動による、アライメントマークに照射され
る照明光の強度変化を防止できる。さらに、アラトガス
又はアウトガスが気体中で反応して生成される反応物に
よる、アライメントマーク上での照明光の照度均一性の
低下（照度むらの発生）を防止できるとともに、アライ
メント光学系の瞳面上のアライメントマーク上の１点に
集まる照明光束が通過する領域内での光強度の均一性の
低下による、照明光のテレセントリシティの崩れ（劣
化）も防止できる。従って、アライメントマークの位置
検出精度を低下させることがなく、マスクと基板とを高
精度にアライメントすることが可能となる。
【００２４】さらに、前述の計測光学系に本発明の光学
構造体を組み込む場合にも、アライメント光学系と同様
に光学部材の透過率又は反射率の変動による、マーク上
での照明光の強度変化、及び照度均一性やテレセントリ
シティの低下を防止できる。従って、投影光学系の光学
特性（例えば焦点位置、投影倍率、ザイデルの５収差な
ど）を高精度に検出することが可能となる。
構造体を組み込む場合にも、アライメント光学系と同様
に光学部材の透過率又は反射率の変動による、マーク上
での照明光の強度変化、及び照度均一性やテレセントリ
シティの低下を防止できる。従って、投影光学系の光学
特性（例えば焦点位置、投影倍率、ザイデルの５収差な
ど）を高精度に検出することが可能となる。
【００２５】また、本発明は、第八に「マスクを照明す
る照明光学系２１と、前記マスクＲに形成されたパター
ンを基板Ｗ上に投影露光するための投影光学系２５と、
を具備する投影露光装置において、前記照明光学系２１
又は前記投影光学系２５に請求項７記載の投影露光装置
用光学系を用いたことを特徴とする投影露光装置（請求
項８）」を提供する。
る照明光学系２１と、前記マスクＲに形成されたパター
ンを基板Ｗ上に投影露光するための投影光学系２５と、
を具備する投影露光装置において、前記照明光学系２１
又は前記投影光学系２５に請求項７記載の投影露光装置
用光学系を用いたことを特徴とする投影露光装置（請求
項８）」を提供する。
【００２６】請求項７記載の光学系が投影露光装置の照
明光学系又は投影光学系に組み込まれるので、露光光が
接着材又は充填材に照射されることがなく、接着材又は
充填材からのアウトガスの発生を防止できる。従って、
接着材又は充填材に起因して生じる有機物などの異物が
光学部材の表面に付着したり、照明光路や結像光路内に
進入（浮遊）することがなく、照明光学系及び投影光学
系の光学特性（透過率、反射率等）の変動を防止でき
る。また、照明光学系や投影光学系を投影露光装置に組
み込んだ状態で光学部材の光洗浄を行うことができ、そ
の表面に付着した前述の物質を除去することが可能とな
る。
明光学系又は投影光学系に組み込まれるので、露光光が
接着材又は充填材に照射されることがなく、接着材又は
充填材からのアウトガスの発生を防止できる。従って、
接着材又は充填材に起因して生じる有機物などの異物が
光学部材の表面に付着したり、照明光路や結像光路内に
進入（浮遊）することがなく、照明光学系及び投影光学
系の光学特性（透過率、反射率等）の変動を防止でき
る。また、照明光学系や投影光学系を投影露光装置に組
み込んだ状態で光学部材の光洗浄を行うことができ、そ
の表面に付着した前述の物質を除去することが可能とな
る。
【００２７】さらに、照明光学系や投影光学系の透過率
又は反射率の変動によるマスク又は基板上での照明光の
強度変化を防止でき、常に適正な露光量でマスクのパタ
ーンを基板上に転写することが可能となる。さらに、ア
ウトガス又はアウトガスが気体中で反応して生成される
反応物による、マスク又は基板上での照明光の照度均一
性の低下、及び投影光学系の光学特性（例えば、焦点位
置、投影倍率、ザイデルの５収差、テレセントリシティ
等）の変動を防止でき、常に良好な結像状態でパターン
像を基板上に投影し、かつ所期の特性を満足する半導体
素子などのマイクロデバイスを製造することが可能とな
る。
又は反射率の変動によるマスク又は基板上での照明光の
強度変化を防止でき、常に適正な露光量でマスクのパタ
ーンを基板上に転写することが可能となる。さらに、ア
ウトガス又はアウトガスが気体中で反応して生成される
反応物による、マスク又は基板上での照明光の照度均一
性の低下、及び投影光学系の光学特性（例えば、焦点位
置、投影倍率、ザイデルの５収差、テレセントリシティ
等）の変動を防止でき、常に良好な結像状態でパターン
像を基板上に投影し、かつ所期の特性を満足する半導体
素子などのマイクロデバイスを製造することが可能とな
る。
【００２８】また、照明光学系内に配置される光学素子
により露光光の一部を分岐して光電検出器で受光する場
合、照明光学系内の光学素子と光電検出器との間に配置
される光学部材、及び／又は光電検出器を支持部材に固
定する接着材又は充填材に本発明の保護部材又は遮蔽部
材を設けてもよい。この場合にも、露光光が接着材又は
充填材に照射されることがなく、接着材又は充填材から
のアウトガスの発生を防止できる。従って、接着材又は
充填材に起因して生じる有機物等の異物が光学部材や光
電検出器（受光面）に付着したり、光路中に進入（浮
遊）することがなく、常に精度良く受光光量（強度）を
検出することができる。
により露光光の一部を分岐して光電検出器で受光する場
合、照明光学系内の光学素子と光電検出器との間に配置
される光学部材、及び／又は光電検出器を支持部材に固
定する接着材又は充填材に本発明の保護部材又は遮蔽部
材を設けてもよい。この場合にも、露光光が接着材又は
充填材に照射されることがなく、接着材又は充填材から
のアウトガスの発生を防止できる。従って、接着材又は
充填材に起因して生じる有機物等の異物が光学部材や光
電検出器（受光面）に付着したり、光路中に進入（浮
遊）することがなく、常に精度良く受光光量（強度）を
検出することができる。
【００２９】
【発明の実施形態】以下、本発明にかかる実施形態の光
学構造体を図面を参照しながら説明する。図１は、本発
明にかかる第１の実施形態の光学構造体の概略断面図で
ある。第１の実施形態の光学構造体は、光学部材（レン
ズ、ミラー等の光学硝材）２を支持部材３の内壁に段部
として形成された固定部３ａに接着材又は充填材１によ
り固定し、その接着材又は充填材１の露出表面に、金属
膜４を形成した構成である。
学構造体を図面を参照しながら説明する。図１は、本発
明にかかる第１の実施形態の光学構造体の概略断面図で
ある。第１の実施形態の光学構造体は、光学部材（レン
ズ、ミラー等の光学硝材）２を支持部材３の内壁に段部
として形成された固定部３ａに接着材又は充填材１によ
り固定し、その接着材又は充填材１の露出表面に、金属
膜４を形成した構成である。
【００３０】金属膜４としては、化学的に安定で、緻密
なNi,Si,Au,Pt,W,Mo,Cr,Ti,Alおよびこれらの合金又は
化合物の群より選ばれた１つ以上の成分を含んだ金属膜
を用いることが好ましい。これらの金属膜は、適当な厚
みにすることによって紫外線に対して良好な遮光性を有
し、同時にアウトガスの飛散をシールする。また、成膜
は真空蒸着法、スパッタ法等で行うことができるが、光
学部材２の変形が発生しないように無加熱又は光学系の
使用温度で成膜し、さらに接着材１の変質をさけるため
にプラズマに曝されない成膜法を採用するのが好まし
い。
なNi,Si,Au,Pt,W,Mo,Cr,Ti,Alおよびこれらの合金又は
化合物の群より選ばれた１つ以上の成分を含んだ金属膜
を用いることが好ましい。これらの金属膜は、適当な厚
みにすることによって紫外線に対して良好な遮光性を有
し、同時にアウトガスの飛散をシールする。また、成膜
は真空蒸着法、スパッタ法等で行うことができるが、光
学部材２の変形が発生しないように無加熱又は光学系の
使用温度で成膜し、さらに接着材１の変質をさけるため
にプラズマに曝されない成膜法を採用するのが好まし
い。
【００３１】尚、接着材や充填材１が光学部材２の周縁
端面に沿った全周に渡って形成される場合、その全面に
金属膜が形成される。第１の実施形態をより具体的に説
明すると、光学構造体は、反射防止膜が形成された光学
部材としてのФ２０ｍｍの石英ガラス基板２を円環状の
レンズ支持部材３の内壁に段部として形成された固定部
３ａにシリコン系の接着材１により固定し、シリコン系
の接着材１の表面に、膜厚が２００ｎｍのNiからなる金
属膜４を形成した構成である。
端面に沿った全周に渡って形成される場合、その全面に
金属膜が形成される。第１の実施形態をより具体的に説
明すると、光学構造体は、反射防止膜が形成された光学
部材としてのФ２０ｍｍの石英ガラス基板２を円環状の
レンズ支持部材３の内壁に段部として形成された固定部
３ａにシリコン系の接着材１により固定し、シリコン系
の接着材１の表面に、膜厚が２００ｎｍのNiからなる金
属膜４を形成した構成である。
【００３２】金属膜４はイオンビームスパッタ法を用い
て無加熱で成膜した。成膜時には、上記石英ガラス基板
２の有効光学径内にNi膜が成膜されないように、マスキ
ングを行った。図２は、本発明にかかる第２の実施形態
の光学構造体の概略断面図である。第２の実施形態の光
学構造体は、光学部材２を支持部材３’の内壁に段部と
して形成された固定部３ａ’に接着材又は充填材１によ
り固定し、接着材又は充填材１を覆って略密封された空
間（密封空間）を形成するカバー５（以下、カバーとい
う）を設けた構成である。カバー５は、光学部材２の周
縁に形成された段部２ａを上から押さえるようにビス６
によって支持部材３’に締結される。
て無加熱で成膜した。成膜時には、上記石英ガラス基板
２の有効光学径内にNi膜が成膜されないように、マスキ
ングを行った。図２は、本発明にかかる第２の実施形態
の光学構造体の概略断面図である。第２の実施形態の光
学構造体は、光学部材２を支持部材３’の内壁に段部と
して形成された固定部３ａ’に接着材又は充填材１によ
り固定し、接着材又は充填材１を覆って略密封された空
間（密封空間）を形成するカバー５（以下、カバーとい
う）を設けた構成である。カバー５は、光学部材２の周
縁に形成された段部２ａを上から押さえるようにビス６
によって支持部材３’に締結される。
【００３３】カバー５の材料としては、耐紫外線特性の
良好なステンレス等の金属、SiC,SiN3等のセラミックス
を用いることができるが、これに限定されない。本実施
形態の場合も、カバー５は紫外線が接着材１に照射され
るのを防止する遮光性を有し、接着材１から生じるアウ
トガスの飛散もある程度シールすることができる。
良好なステンレス等の金属、SiC,SiN3等のセラミックス
を用いることができるが、これに限定されない。本実施
形態の場合も、カバー５は紫外線が接着材１に照射され
るのを防止する遮光性を有し、接着材１から生じるアウ
トガスの飛散もある程度シールすることができる。
【００３４】第２の実施形態をより具体的に説明する
と、光学構造体は、反射防止膜が形成された光学部材と
してのФ２０ｍｍの石英ガラス基板２をレンズ支持部材
３’の内壁に段部として形成された固定部３ａ’にシリ
コン系の接着材１により固定し、シリコン系の接着材１
を覆う円環状のステンレス製のカバー５をビス６により
レンズ支持部材３’に固定した構成である。
と、光学構造体は、反射防止膜が形成された光学部材と
してのФ２０ｍｍの石英ガラス基板２をレンズ支持部材
３’の内壁に段部として形成された固定部３ａ’にシリ
コン系の接着材１により固定し、シリコン系の接着材１
を覆う円環状のステンレス製のカバー５をビス６により
レンズ支持部材３’に固定した構成である。
【００３５】本実施例では、接着材１がレンズ支持部材
３’の固定部の上面３ｂより上にはみ出さないように、
レンズ支持部材３’の上面３ｂは、上記石英ガラス基板
２の周縁に設けられた段部２ａよりも高くなるようにし
た。カバー５は、その他に露光光を遮蔽する遮蔽板であ
っても良い。図３は、本発明にかかる第３の実施形態の
光学構造体の概略断面図である。
３’の固定部の上面３ｂより上にはみ出さないように、
レンズ支持部材３’の上面３ｂは、上記石英ガラス基板
２の周縁に設けられた段部２ａよりも高くなるようにし
た。カバー５は、その他に露光光を遮蔽する遮蔽板であ
っても良い。図３は、本発明にかかる第３の実施形態の
光学構造体の概略断面図である。
【００３６】第３の実施形態の光学構造体は、第２の実
施形態の光学構造体の構成のうちカバー５をガス導入管
７’及びガス排出管７”付きの円環状のカバー７に置き
換えた構成である。第３の実施形態をより具体的に示す
と、光学構造体は、反射防止膜が形成された光学部材と
してのФ２０ｍｍの石英ガラス基板２をレンズ支持部材
３’の内壁の段部として形成された固定部３ａ’にシリ
コン系の接着材１により固定し、シリコン系の接着材１
を覆うガス導入管７’及びガス排出管７”付きのステン
レス製の円環状のカバー７をビス６によりレンズ支持カ
バー３’に固定した構成である。
施形態の光学構造体の構成のうちカバー５をガス導入管
７’及びガス排出管７”付きの円環状のカバー７に置き
換えた構成である。第３の実施形態をより具体的に示す
と、光学構造体は、反射防止膜が形成された光学部材と
してのФ２０ｍｍの石英ガラス基板２をレンズ支持部材
３’の内壁の段部として形成された固定部３ａ’にシリ
コン系の接着材１により固定し、シリコン系の接着材１
を覆うガス導入管７’及びガス排出管７”付きのステン
レス製の円環状のカバー７をビス６によりレンズ支持カ
バー３’に固定した構成である。
【００３７】カバー７は、光学部材２の光学有効径外の
端面を上から押さえるようにビス６によって支持部材
３’に締結される。上記円環状のカバー７は、光学部材
２の形状に沿って接するように設けられるが、わずかな
隙間が生じる場合がある。そのため、上記構造により光
学構造体を光洗浄する際に、ガス導入管７’からカバー
７の密封空間７ａに、カバー７の外側の圧力より少し高
い圧力のガスを導入することにより、光洗浄の際に発生
するオゾンと活性酸素が、密封空間７ａ内に入ってくる
ことを防止することができる。
端面を上から押さえるようにビス６によって支持部材
３’に締結される。上記円環状のカバー７は、光学部材
２の形状に沿って接するように設けられるが、わずかな
隙間が生じる場合がある。そのため、上記構造により光
学構造体を光洗浄する際に、ガス導入管７’からカバー
７の密封空間７ａに、カバー７の外側の圧力より少し高
い圧力のガスを導入することにより、光洗浄の際に発生
するオゾンと活性酸素が、密封空間７ａ内に入ってくる
ことを防止することができる。
【００３８】密封空間７ａ内に導入するガスとして、
N2、He、Ar等の不活性ガスやHe等で希釈したH2を用いる
ことができるが、これに限定されない。本実施形態の場
合も、カバー７は紫外線が接着材１に照射されるのを防
止する遮光性を有し、接着材１から生じるアウトガスの
飛散をある程度シールすることができる。
N2、He、Ar等の不活性ガスやHe等で希釈したH2を用いる
ことができるが、これに限定されない。本実施形態の場
合も、カバー７は紫外線が接着材１に照射されるのを防
止する遮光性を有し、接着材１から生じるアウトガスの
飛散をある程度シールすることができる。
【００３９】第１の実施形態〜第３の実施形態で製作し
た複数の光学構造体を鏡筒８に組み込み、光学系を製作
した。図４は、第１〜第３の実施形態の光学構造体のい
ずれか、又はそれらのうちの２以上を組み合わせて鏡筒
８に組み込んだ投影露光装置用光学系の概略断面図であ
り、図７は、第３の実施形態で製作した光学構造体を鏡
筒に組み込んだ光学系（投影光学系）の一部を拡大した
概略断面図である。
た複数の光学構造体を鏡筒８に組み込み、光学系を製作
した。図４は、第１〜第３の実施形態の光学構造体のい
ずれか、又はそれらのうちの２以上を組み合わせて鏡筒
８に組み込んだ投影露光装置用光学系の概略断面図であ
り、図７は、第３の実施形態で製作した光学構造体を鏡
筒に組み込んだ光学系（投影光学系）の一部を拡大した
概略断面図である。
【００４０】図４の投影光学系は複数の屈折素子（レン
ズエレメント）のみで構成されているが、複数の反射素
子（ミラー等）のみで構成された投影光学系、及び複数
の屈折素子と反射素子とを組み合わせて構成された投影
光学系に対しても、第１〜第３の実施形態のいずれかの
光学構造体を適用できる。また、投影光学系の鏡筒は単
一である必要はなく、複数の鏡筒を組み合わせてもよ
い。
ズエレメント）のみで構成されているが、複数の反射素
子（ミラー等）のみで構成された投影光学系、及び複数
の屈折素子と反射素子とを組み合わせて構成された投影
光学系に対しても、第１〜第３の実施形態のいずれかの
光学構造体を適用できる。また、投影光学系の鏡筒は単
一である必要はなく、複数の鏡筒を組み合わせてもよ
い。
【００４１】投影光学系の鏡筒８内には、光軸に沿って
複数個の光学部材２が所定の間隔を伴って積層される
が、複数の光学部材２の各間隔は、互いに隣接する２つ
の光学構造体の間に所定の厚さのレンズ間隔環９（ワッ
シャー）を入れて調整されている。また、本発明にかか
る第１〜第３の実施形態に示した光学構造体は、フォト
レジストでコートされたウエハ上にマスク（レチクル）
のパターンの像を投影するための投影光学系以外に、
ビームエクスパンダー、オプチカルインテグレータ（フ
ライアイレンズ）、開口絞り（σ絞り）、視野絞り、及
びコンデンサーレンズなどの複数の光学要素を有し、光
源から射出される露光用照明光（露光光）でマスク（レ
チクル）を照射する照明光学系、クリーンルームの床
下に投影露光装置本体とは分離して配置される光源から
射出される照明光をその本体内の照明光学系に導くとと
もに、照明光学系の光軸と照明光との位置関係を調整す
るための少なくとも１つの光学要素（可動ミラー等）を
有する送光系、マスク又は基板上のアライメントマー
クに紫外波長域の照明光（アライメント光）を照射して
その位置を検出するアライメント光学系、及び投影光
学系の光学特性（例えば、焦点位置、投影倍率、ザイデ
ルの５収差等）を検出するために、マスク又は基板を載
置するステージ上の基準マーク、或いはマスク上の計測
用マークに露光光又は露光光と略同一波長の照明光を照
射し、該マークから発生して投影光学系を通る光を受光
する計測用光学系等にも適用される。
複数個の光学部材２が所定の間隔を伴って積層される
が、複数の光学部材２の各間隔は、互いに隣接する２つ
の光学構造体の間に所定の厚さのレンズ間隔環９（ワッ
シャー）を入れて調整されている。また、本発明にかか
る第１〜第３の実施形態に示した光学構造体は、フォト
レジストでコートされたウエハ上にマスク（レチクル）
のパターンの像を投影するための投影光学系以外に、
ビームエクスパンダー、オプチカルインテグレータ（フ
ライアイレンズ）、開口絞り（σ絞り）、視野絞り、及
びコンデンサーレンズなどの複数の光学要素を有し、光
源から射出される露光用照明光（露光光）でマスク（レ
チクル）を照射する照明光学系、クリーンルームの床
下に投影露光装置本体とは分離して配置される光源から
射出される照明光をその本体内の照明光学系に導くとと
もに、照明光学系の光軸と照明光との位置関係を調整す
るための少なくとも１つの光学要素（可動ミラー等）を
有する送光系、マスク又は基板上のアライメントマー
クに紫外波長域の照明光（アライメント光）を照射して
その位置を検出するアライメント光学系、及び投影光
学系の光学特性（例えば、焦点位置、投影倍率、ザイデ
ルの５収差等）を検出するために、マスク又は基板を載
置するステージ上の基準マーク、或いはマスク上の計測
用マークに露光光又は露光光と略同一波長の照明光を照
射し、該マークから発生して投影光学系を通る光を受光
する計測用光学系等にも適用される。
【００４２】図４に示す投影光学系について、光源が低
圧水銀ランプである光洗浄装置を用いて、光洗浄を行っ
た。光源が低圧水銀ランプである光洗浄装置に、上記光
学系をそれ以外には光が照射されないように設置して、
光洗浄を行った。この時、投影光学系の鏡筒８内は空気
で満たされている。
圧水銀ランプである光洗浄装置を用いて、光洗浄を行っ
た。光源が低圧水銀ランプである光洗浄装置に、上記光
学系をそれ以外には光が照射されないように設置して、
光洗浄を行った。この時、投影光学系の鏡筒８内は空気
で満たされている。
【００４３】ここでは、特に、第３の実施形態の光学部
材２を鏡筒に組み込んだ光学系（光学系を投影露光装置
内に組み込む前）を、その状態で光洗浄する手順を以下
に示す。まず、図７に示すように、光学構造体のカバー
７のガス導入管７’をガス供給源１４に設けられたガス
供給管１２に接続し、ガス排出管７”をガス排出機構１
６に設けられたガス排出管１５に接続した。ガスの導入
及び排出の制御は、ガス供給管１２及びガス排出管１５
にそれぞれ設けられているバルブ１３、１３’の開閉に
よって行う。
材２を鏡筒に組み込んだ光学系（光学系を投影露光装置
内に組み込む前）を、その状態で光洗浄する手順を以下
に示す。まず、図７に示すように、光学構造体のカバー
７のガス導入管７’をガス供給源１４に設けられたガス
供給管１２に接続し、ガス排出管７”をガス排出機構１
６に設けられたガス排出管１５に接続した。ガスの導入
及び排出の制御は、ガス供給管１２及びガス排出管１５
にそれぞれ設けられているバルブ１３、１３’の開閉に
よって行う。
【００４４】光源が低圧水銀ランプである光洗浄装置
に、上記光学系以外には光が照射されないように設置し
て、低圧水銀ランプから放射される１８５ｎｍと２５４
ｎｍの光を用いて光洗浄を行った。この時、光学系の鏡
筒内は空気で満たされている。発明が解決しようとする
課題で記載した様に、紫外線が直接接着材に照射される
のを防止するだけではなく、光洗浄の際にはオゾンと活
性酸素が発生し、そのオゾンや活性酸素は接着材に悪い
影響をあたえるので、オゾンや活性酸素から接着材を保
護する必要があり、また、接着材に紫外線が照射されて
アウトガスが発生してもそのガスが飛散するのを防止す
る必要があるので、カバー７の密封空間７ａに、バルブ
１３を開いてガス供給源１４からN2ガスを鏡筒内の圧力
（空気）より少し高い圧力で導入しつつ、バルブ１３’
を開いてガス排出機構１６により排出を行って、密封空
間７ａ内にＮ2の流れを作り、オゾンや活性酸素がカバ
ー７の密封空間７ａに入り込まず、アウトガスをＮ2の
流れを用いて排出するようにした。
に、上記光学系以外には光が照射されないように設置し
て、低圧水銀ランプから放射される１８５ｎｍと２５４
ｎｍの光を用いて光洗浄を行った。この時、光学系の鏡
筒内は空気で満たされている。発明が解決しようとする
課題で記載した様に、紫外線が直接接着材に照射される
のを防止するだけではなく、光洗浄の際にはオゾンと活
性酸素が発生し、そのオゾンや活性酸素は接着材に悪い
影響をあたえるので、オゾンや活性酸素から接着材を保
護する必要があり、また、接着材に紫外線が照射されて
アウトガスが発生してもそのガスが飛散するのを防止す
る必要があるので、カバー７の密封空間７ａに、バルブ
１３を開いてガス供給源１４からN2ガスを鏡筒内の圧力
（空気）より少し高い圧力で導入しつつ、バルブ１３’
を開いてガス排出機構１６により排出を行って、密封空
間７ａ内にＮ2の流れを作り、オゾンや活性酸素がカバ
ー７の密封空間７ａに入り込まず、アウトガスをＮ2の
流れを用いて排出するようにした。
【００４５】第１の実施形態〜第３の実施形態の光学構
造体を鏡筒に組み込んだ光学系は、上記の光洗浄を行っ
ても、従来の光学構造体で問題になっているシリコン系
接着材の劣化、及びシリコン系接着材からのアウトガス
による光学部材上への付着物が原因となって生じる透過
率の低下が起こらず、レーザー耐久性の低下が発生せ
ず、光学部材の良好な支持状態、光学特性を維持するこ
とができた。
造体を鏡筒に組み込んだ光学系は、上記の光洗浄を行っ
ても、従来の光学構造体で問題になっているシリコン系
接着材の劣化、及びシリコン系接着材からのアウトガス
による光学部材上への付着物が原因となって生じる透過
率の低下が起こらず、レーザー耐久性の低下が発生せ
ず、光学部材の良好な支持状態、光学特性を維持するこ
とができた。
【００４６】図５は、本発明にかかる投影露光装置の基
本構造を示した図である。図５に示すように、本発明に
かかる投影露光装置は、少なくとも、感光材を塗布した
基板Ｗ（ウエハ）を載置するウエハステージ２３、露光
光をマスク（レチクルＲ）に照射する照明光学系２１、
照明光学系２１に露光光を供給するためのエキシマレー
ザー等の光源１００、及びウエハＷとレチクルＲとの間
に配置される投影光学系２５を有する。投影光学系２５
の物体面（Ｐ１）には、レチクルＲの表面（パターン形
成面）がくるように配置され、投影光学系２５の像面
（Ｐ２）には、ウエハＷの表面がくるように配置されて
いる。
本構造を示した図である。図５に示すように、本発明に
かかる投影露光装置は、少なくとも、感光材を塗布した
基板Ｗ（ウエハ）を載置するウエハステージ２３、露光
光をマスク（レチクルＲ）に照射する照明光学系２１、
照明光学系２１に露光光を供給するためのエキシマレー
ザー等の光源１００、及びウエハＷとレチクルＲとの間
に配置される投影光学系２５を有する。投影光学系２５
の物体面（Ｐ１）には、レチクルＲの表面（パターン形
成面）がくるように配置され、投影光学系２５の像面
（Ｐ２）には、ウエハＷの表面がくるように配置されて
いる。
【００４７】また、レチクルＲは、レチクルステージ２
２上に配置され、レチクルＲ上のパターンを投影光学系
２５を介してウエハステージ２３上に載置されたウエハ
Ｗに投影露光する構成となっている。レチクルＲ交換系
２００は、レチクルステージ２２にセットされたレチク
ルＲの挿脱及び交換を行うとともに、レチクルステージ
２２とレチクルカセットとの間でレチクルＲの搬送を行
う機能を有する。
２上に配置され、レチクルＲ上のパターンを投影光学系
２５を介してウエハステージ２３上に載置されたウエハ
Ｗに投影露光する構成となっている。レチクルＲ交換系
２００は、レチクルステージ２２にセットされたレチク
ルＲの挿脱及び交換を行うとともに、レチクルステージ
２２とレチクルカセットとの間でレチクルＲの搬送を行
う機能を有する。
【００４８】さらに、投影光学系内には、図６に示すよ
うに、投影露光装置に設けられたＮ 2供給源１１から供
給管１０を通してＮ2が供給され、支持部材３、３’の
各々に設けられた貫通孔を通ってＮ2が全体にいきわた
る、即ち、互いに隣接する２つのレンズエレメントに挟
まれた略密封された空間のそれぞれに供給される構成と
なっている。
うに、投影露光装置に設けられたＮ 2供給源１１から供
給管１０を通してＮ2が供給され、支持部材３、３’の
各々に設けられた貫通孔を通ってＮ2が全体にいきわた
る、即ち、互いに隣接する２つのレンズエレメントに挟
まれた略密封された空間のそれぞれに供給される構成と
なっている。
【００４９】尚、図示していないが、光源１００とレチ
クルＲとの間に配置される照明光学系２１を１つ、又は
複数の鏡筒８に収納し、図６と同様の構成で鏡筒８内に
Ｎ2を供給するように構成されている。第１の実施形態
及び／または第２の実施形態の光学構造体を組み込んだ
図４に示す光学系を、図５に示すような光源がArFエキ
シマレーザー（波長λ=193nm）である投影露光装置の投
影光学系２５として用いたところ（鏡筒８内には、図６
に示すように投影露光装置に設けられたＮ2供給源１１
から供給管１０を通してＮ2が導入され、レンズ支持部
材３、３’に設けられた貫通孔を通ってＮ2が全体にい
きわたっている。）、同様に良好な結果が得られた。
クルＲとの間に配置される照明光学系２１を１つ、又は
複数の鏡筒８に収納し、図６と同様の構成で鏡筒８内に
Ｎ2を供給するように構成されている。第１の実施形態
及び／または第２の実施形態の光学構造体を組み込んだ
図４に示す光学系を、図５に示すような光源がArFエキ
シマレーザー（波長λ=193nm）である投影露光装置の投
影光学系２５として用いたところ（鏡筒８内には、図６
に示すように投影露光装置に設けられたＮ2供給源１１
から供給管１０を通してＮ2が導入され、レンズ支持部
材３、３’に設けられた貫通孔を通ってＮ2が全体にい
きわたっている。）、同様に良好な結果が得られた。
【００５０】このように第１の実施形態、第２の実施形
態で製作した光学構造体を鏡筒に組み込んだ光学系は、
最終的に投影露光装置に組み込む直前に光洗浄すること
が可能であり、また光学系を投影露光装置に組み込んだ
後においても、光洗浄することが可能である。そのた
め、光学部材の本来の透過率を維持することができるの
で、光学部材が投影露光装置に組み込まれた際に、紫外
線を照射しても透過率が低下しない。
態で製作した光学構造体を鏡筒に組み込んだ光学系は、
最終的に投影露光装置に組み込む直前に光洗浄すること
が可能であり、また光学系を投影露光装置に組み込んだ
後においても、光洗浄することが可能である。そのた
め、光学部材の本来の透過率を維持することができるの
で、光学部材が投影露光装置に組み込まれた際に、紫外
線を照射しても透過率が低下しない。
【００５１】また、第３の実施形態の光学構造体を組み
込んだ図４に示す光学系を、図５に示すような光源がＡ
ｒＦエキシマレーザー（波長λ=193nm）である投影露光
装置の投影光学系２５として用いた。投影露光装置に
は、図７に示すように、光学系２５内の光学構造体のカ
バー７の密封空間７ａにガスを供給するバルブ１３付き
ガス供給管１２及びガス供給源１４と、バルブ１３’付
きガス排出管１５及びガス排出機構１６とが設けられて
いる。
込んだ図４に示す光学系を、図５に示すような光源がＡ
ｒＦエキシマレーザー（波長λ=193nm）である投影露光
装置の投影光学系２５として用いた。投影露光装置に
は、図７に示すように、光学系２５内の光学構造体のカ
バー７の密封空間７ａにガスを供給するバルブ１３付き
ガス供給管１２及びガス供給源１４と、バルブ１３’付
きガス排出管１５及びガス排出機構１６とが設けられて
いる。
【００５２】図６に示すように、投影光学系の鏡筒８内
には、投影露光装置に設けられたＮ 2供給源１１から供
給管１０を通してＮ2が導入され、レンズ支持部材３’
の各々に設けられた貫通孔を通ってＮ2が全体にいきわ
たっているので、ＡｒＦレーザーの照射は、Ｎ2雰囲気
中で行われ、ＡｒＦレーザーの吸収（減衰）は最小限に
抑えられる。そのため、この状態で光（ＡｒＦレーザ
ー）洗浄する場合には、鏡筒８内に導入されているＮ2
の圧力よりも高い圧力のＮ2ガスを、バルブ１３を開い
て、ガス供給源１４からカバー７の密封空間７ａに導入
しつつ、バルブ１３’を開いてガス排出機構１６により
排出を行って密封空間７ａ内にＮ2の流れを作り、鏡筒
８内で光洗浄の際に発生するオゾン、活性酸素のうち密
封空間７ａ内に入り込んでくるオゾン、活性酸素を排出
する、或いは前述した密封空間７ａ内に入り込んでくる
オゾン、活性酸素をバルブ１３’を開いてガス排出機構
１６により強制排出してオゾン、活性酸素が接着材と反
応するのを防止する。
には、投影露光装置に設けられたＮ 2供給源１１から供
給管１０を通してＮ2が導入され、レンズ支持部材３’
の各々に設けられた貫通孔を通ってＮ2が全体にいきわ
たっているので、ＡｒＦレーザーの照射は、Ｎ2雰囲気
中で行われ、ＡｒＦレーザーの吸収（減衰）は最小限に
抑えられる。そのため、この状態で光（ＡｒＦレーザ
ー）洗浄する場合には、鏡筒８内に導入されているＮ2
の圧力よりも高い圧力のＮ2ガスを、バルブ１３を開い
て、ガス供給源１４からカバー７の密封空間７ａに導入
しつつ、バルブ１３’を開いてガス排出機構１６により
排出を行って密封空間７ａ内にＮ2の流れを作り、鏡筒
８内で光洗浄の際に発生するオゾン、活性酸素のうち密
封空間７ａ内に入り込んでくるオゾン、活性酸素を排出
する、或いは前述した密封空間７ａ内に入り込んでくる
オゾン、活性酸素をバルブ１３’を開いてガス排出機構
１６により強制排出してオゾン、活性酸素が接着材と反
応するのを防止する。
【００５３】上記光学系のＡｒＦエキシマレーザーによ
る光洗浄を行った。上記と同様に、良好な結果が得られ
た。ＡｒＦエキシマレーザーの他に、ＡｒＦエキシマレ
ーザーと切り替えが可能な光洗浄用の低圧水銀ランプを
設けて、光洗浄を行っても良い。このように第３の実施
形態で製作した光学構造体を鏡筒８に組み込んだ光学系
は、最終的に投影露光装置に組み込む直前に光洗浄する
ことが可能であり、また光学系を投影露光装置内に組み
込んだ後においても、光洗浄することが可能である。
る光洗浄を行った。上記と同様に、良好な結果が得られ
た。ＡｒＦエキシマレーザーの他に、ＡｒＦエキシマレ
ーザーと切り替えが可能な光洗浄用の低圧水銀ランプを
設けて、光洗浄を行っても良い。このように第３の実施
形態で製作した光学構造体を鏡筒８に組み込んだ光学系
は、最終的に投影露光装置に組み込む直前に光洗浄する
ことが可能であり、また光学系を投影露光装置内に組み
込んだ後においても、光洗浄することが可能である。
【００５４】但し、後者の場合には、光学構造体のカバ
ー７の密封空間７ａにガスを供給するバルブ１３付きガ
ス供給管１２及びガス供給源１４と、バルブ１３’付き
ガス排出管１５及びガス排出機構１６とを投影露光装置
に設けておくことが望ましい。また、照明光学系内に配
置される光学素子により露光光の一部を分岐して光電検
出器で受光する場合、照明光学系内の光学素子と光電検
出器との間に配置される光学部材、及び／又は光電検出
器を支持部材に固定する接着材又は充填材に本発明の保
護部材又は遮蔽部材を設けてもよい。この場合にも、露
光光が接着材又は充填材に照射されることがなく、接着
材又は充填材からのアウトガスの発生を防止できる。従
って、接着材又は充填材に起因して生じる有機物等の異
物が光学部材や光電検出器（受光面）に付着したり、光
路中に進入（浮遊）することがなく、常に精度良く受光
光量（強度）を検出することができる。
ー７の密封空間７ａにガスを供給するバルブ１３付きガ
ス供給管１２及びガス供給源１４と、バルブ１３’付き
ガス排出管１５及びガス排出機構１６とを投影露光装置
に設けておくことが望ましい。また、照明光学系内に配
置される光学素子により露光光の一部を分岐して光電検
出器で受光する場合、照明光学系内の光学素子と光電検
出器との間に配置される光学部材、及び／又は光電検出
器を支持部材に固定する接着材又は充填材に本発明の保
護部材又は遮蔽部材を設けてもよい。この場合にも、露
光光が接着材又は充填材に照射されることがなく、接着
材又は充填材からのアウトガスの発生を防止できる。従
って、接着材又は充填材に起因して生じる有機物等の異
物が光学部材や光電検出器（受光面）に付着したり、光
路中に進入（浮遊）することがなく、常に精度良く受光
光量（強度）を検出することができる。
【００５５】さらに、照明光学系ではレンズエレメント
やミラー以外の光学部材、例えば干渉フィルターなどに
も本発明は適用できる。そのため、光学部材の本来の透
過率を維持することができるので、光学部材が投影露光
装置に組み込まれた際に、紫外線を照射しても透過率又
は反射率が低下しない。
やミラー以外の光学部材、例えば干渉フィルターなどに
も本発明は適用できる。そのため、光学部材の本来の透
過率を維持することができるので、光学部材が投影露光
装置に組み込まれた際に、紫外線を照射しても透過率又
は反射率が低下しない。
【００５６】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明にかかる
光学構造体及びそれを組み込んだ光学系は、紫外線を露
光光とする投影露光装置の光学系内で使用しても光学性
能を維持し、光学部材の劣化が生じることがない。ま
た、本発明にかかる光学構造体は、支持部材に組み込ま
れた状態における光学部材、光学構造体を鏡筒に組み込
んだ状態（光学系）における光学部材及び光学系を投影
露光装置内に組み込んだ状態における光学部材の光洗浄
が可能である。
光学構造体及びそれを組み込んだ光学系は、紫外線を露
光光とする投影露光装置の光学系内で使用しても光学性
能を維持し、光学部材の劣化が生じることがない。ま
た、本発明にかかる光学構造体は、支持部材に組み込ま
れた状態における光学部材、光学構造体を鏡筒に組み込
んだ状態（光学系）における光学部材及び光学系を投影
露光装置内に組み込んだ状態における光学部材の光洗浄
が可能である。
【００５７】そのため、光学部材の本来の透過率を維持
することができるので、光学部材が投影露光装置に組み
込まれた際に、紫外線を照射しても透過率が低下しな
い。
することができるので、光学部材が投影露光装置に組み
込まれた際に、紫外線を照射しても透過率が低下しな
い。
【図１】第１の実施形態の光学構造体の概略断面図であ
る。
る。
【図２】（ａ）は第２の実施形態の光学構造体の斜視分
解図であり、（ｂ）はそれらを組み込んだ状態における
Ｘ−Ｘ’矢視断面図である。
解図であり、（ｂ）はそれらを組み込んだ状態における
Ｘ−Ｘ’矢視断面図である。
【図３】第３の実施形態の光学構造体の概略断面図であ
る。
る。
【図４】第１の実施形態〜第２の実施形態で製作した光
学構造体のいずれか、又はそれらのうち２つ以上を組み
合わせ鏡筒に組み込んだ光学系の概略断面図である。
学構造体のいずれか、又はそれらのうち２つ以上を組み
合わせ鏡筒に組み込んだ光学系の概略断面図である。
【図５】本発明にかかる投影露光装置の基本構造を示す
概略図である。
概略図である。
【図６】図２で示した光学系を投影露光装置の光学系と
して用いた場合の概略断面図である。
して用いた場合の概略断面図である。
【図７】第３の実施形態で製作した光学構造体を鏡筒に
組み込んだ光学系（投影光学系）の一部を拡大した概略
断面図である。
組み込んだ光学系（投影光学系）の一部を拡大した概略
断面図である。
【図８】従来の光学構造体の概略断面図である。
１・・・接着材又は充填材 ２・・・光学部材 ３、３’・・・支持部材（レンズ支持部材） ３ａ、３ａ’・・・光学部材固定部（固定部） ３ｂ・・・支持部材（レンズ支持部材）の上面 ４・・・金属膜 ５・・・カバー ６・・・ビス ７・・・ガス導入管及びガス排出管付きカバー ７ａ・・・密封空間 ８・・・鏡筒 ９・・・レンズ間隔環（ワッシャー） １０・・・窒素供給管 １１・・・窒素供給源 １２・・・ガス供給管 １３、１３’・・・バルブ １４・・・ガス供給源 １５・・・ガス排出管 １６・・・ガス排出機構 ２１・・・照明光学系 ２２・・・レチクルステージ ２３・・・ウエハステージ ２５・・・投影光学系 １００・・・光源 ２００・・・レチクル交換系 ３００・・・ステージ制御系 ４００・・・主制御部 Ｗ・・・基板（ウエハ） Ｒ・・・マスク（レチクル）
Claims (8)
- 【請求項１】少なくとも一つの光学部材を、接着材又は
充填材により支持部材に固定してなる光学構造体におい
て、 前記接着材又は充填材の表面に、保護部材を設けたこと
を特徴とする光学構造体。 - 【請求項２】光ビームが照射される光学部材を、接着材
又は充填材により支持部材に固定してなる光学構造体に
おいて、 前記光ビームの前記接着材又は充填材への照射、或いは
該照射による前記接着材又は充填材からのガスの発生を
防止する遮蔽部材を備えたことを特徴とする光学構造
体。 - 【請求項３】前記保護部材又は前記遮蔽部材が薄膜であ
ることを特徴とする請求項１又は２記載の光学構造体。 - 【請求項４】前記薄膜が、Ni,Si,Au,Pt,W,Mo,Cr,Ti,Al
及びこれらの合金又は化合物の群より選択された１つ以
上の成分を含んだ金属膜であることを特徴とする請求項
３記載の光学構造体。 - 【請求項５】前記保護部材又は前記遮蔽部材は、前記接
着材又は充填材を覆って略密封された空間を形成するカ
バーと、該密封空間にガスを導入するガス導入管と、そ
の密封空間からガスを排出するガス排出管と、を有する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の光学構造体。 - 【請求項６】前記密封空間に導入される前記ガスが
Ｎ2、Ａｒ、Ｈｅ、Ｈ2のいずれか選択されたガス、又は
これらのガスから選択された２種類以上のガスを含む混
合ガスであることを特徴とする請求項５記載の光学構造
体。 - 【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の光学構造
体が組み込まれた投影露光装置用光学系。 - 【請求項８】マスクを照明する照明光学系と、 前記マスクに形成されたパターンを基板上に投影露光す
るための投影光学系と、を具備する投影露光装置におい
て、 前記照明光学系又は前記投影光学系に請求項７記載の投
影露光装置用光学系を用いたことを特徴とする投影露光
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9162205A JPH1114876A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 光学構造体、その光学構造体を組み込んだ投影露光用光学系及び投影露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9162205A JPH1114876A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 光学構造体、その光学構造体を組み込んだ投影露光用光学系及び投影露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114876A true JPH1114876A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15749980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9162205A Pending JPH1114876A (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 光学構造体、その光学構造体を組み込んだ投影露光用光学系及び投影露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1114876A (ja) |
Cited By (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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