保持装置、曝光装置和器件制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种修正构件，用于修正光学构件的自重变形，它具有：对所述光学构件实质上外加反重力方向的弹力的第一部件；与所述第一构件夹着所述光学构件而相对配置的、在所述光学构件上实质上外加重力方向的弹力的第二部件。通过减少造成成像性能恶化的光学元件变形和位置偏移所导致的象差，来获得所希望的光学性能。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及搭载光学构件的精密机械，特别是涉及曝光装置等的投影光学系统，更具体地说，涉及在用于制造半导体元件、摄像元件(CCD等)或薄膜磁头等的光刻工序中使用的曝光装置中，把底版(例如掩模以及标线(须指出的是，在本申请中，可以更换使用这些用语)的像投影到被处理体(例如半导体晶片用的单晶衬底、液晶显示器(LCD)用的玻璃衬底)上曝光时，用于取得更正确的成像关系的光学构件的保持装置。
技术介绍
当使用光刻技术制造器件时，以往使用通过投影光学系统把描绘在掩模上的电路图案投影到晶片等上，来复制电路图案的投影光学装置。投影光学系统使来自电路图案的衍射光在晶片上干涉而成像。为了实现近年的对电子仪器小型化和薄型化的要求，有必要使搭载在电子仪器上的器件高集成化，越来越要求复制的电路图案的微细化、即高析像度。为了取得高析像力，缩短光波的波长和提高投影光学系统的数值孔径是有效的，同时还必须把投影光学系统的象差抑制在极小。如果在构成投影光学系统的透镜、反射镜等的光学元件中产生变形，则在变形前后光路折射，应该在一点成像的光线不汇聚在一点上而产生象差。象差导致位置偏移，从而导致晶片上的电路图案短路。而如果为了防止短路而扩大图案尺寸，则违背了微细化的要求。因此，为了实现象差小的投影光学系统，有必要使构成投影光学系统的光学元件的形状和对光轴的位置不发生变化，使之保持在投影光学系统内，从而最大限度地引出光学元件所具有的本来的光学性能。特别是，通过近年来投影光学系统的高NA化，投影透镜大口径化，所以透镜容积也增大，容易发生基于自重的变形。另外，最近广泛进行研究的衍射光学元件也因为它的特征之一即比较薄，而使形状容易变化。因此，如图7所示，在公开特许公报2001年284226号中提出了用形成在元件1100上的至少三处以上(在实施例中为30处)的透镜支撑点1200和从相关的透镜支撑点1200的夹着透镜1300的相对一侧，用弹簧1400按压透镜1300而固定的保持装置1000。此时，设计(计算)了按压力，使象氟化钙(CaF2)那样的低破坏强度的透镜也不会破裂。在此，图7是表示作为一个例子的以往的保持装置1000的分解立体图。另外，如图8所示，在公开特许公报2001年74991号(US6239924)中提出了在元件2100内周的三处以等间隔设置的半径方向弯曲的安装部2200的承受座上设置透镜，从它的上部，用能仿照透镜形状按压的光轴方向以外的刚性低的弹簧构件来固定透镜的保持装置2000。此时，弯曲的安装部2200之间，通过柔性安装部2300来分散支撑透镜，使透镜的自重弯曲为最小，并且不过度约束透镜的定位。在此，图8是表示作为一个例子的以往的保持装置2000的概略俯视透视图。但是，公开特许公报2001年284226号未考虑透镜支撑点1200的平面度(例如，如果透镜支撑点1200的高度上有偏移，则即使设置三十处以上的透镜支撑点1200，实际上也只是用其中的三处支撑)和透镜的变形，只是把目的集中于不破坏透镜，对于光轴在垂直方向不偏移(即不产生横向偏移)的透镜的固定。因此，在所述的三处的支撑点以外，尽管支撑点不接触透镜，从上方用弹簧1400对透镜施加力，所以透镜发生变形。从这样的透镜的变形的观点出发，很难实现象差小的投影光学系统。另外，公开特许公报2001年74991号关于透镜的变形(形变)，虽然是纤细的结构，但是为了取得用于防止透镜的横向偏移的按压力，在三个弯曲安装部2200的位置，有必要对透镜外加与弯曲安装部作用于透镜的力相反方向的力。如果这样，从弯曲安装部2200的弹簧构件作用于透镜的负载就变大。因此，从双折射和透镜破裂的观点出发，很难实现。
技术实现思路
鉴于以上所述问题的存在，本专利技术的目的在于提供通过减少造成成像性能恶化的光学元件变形和位置偏移所导致的象差而带来所希望的光学性能的。作为本专利技术的一个方面的修正构件，它用于修正光学构件的自重变形，其特征在于具有对于所述光学构件实质上外加反重力方向的弹力的第一部件(第一弹簧部)；与所述第一构件夹着所述光学构件而相对配置，在所述光学构件上实质上外加重力方向的弹力的第二部件(第二弹簧部)。在此，希望光学构件的光轴与重力方向和反重力方向不垂直。特别是如果所述光学构件的光轴与所述重力方向以及反重力方向实质上平行，就更好。另外，作为本专利技术的一个方面的保持装置，它用来保持光学构件，其特征在于具有用于支撑所述光学构件的多个支撑部和所述修正构件。另外，所述保持装置的结构最好为具有三个支撑部，在所述三个支撑部之间分别至少具有各一个所述第一构件和所述第二构件。而且，所述多个支撑部在以所述光学构件的光轴为中心的旋转方向的大约三等分的位置上各设置了一个，所述修正构件最好配置为在这三个支撑部之间(以光轴为中心的旋转方向的支撑部之间)至少各设置一个。在此，所述保持装置最好具有承载所述支撑部和所述第一部件的环状的单元构件。而且，所述光学构件的结构最好为通过所述第一构件的弹力和所述第二构件的弹力，支撑在所述单元构件上。另外，所述保持装置在所述光学构件的圆周方向具有近似均等设置的三个支撑点，所述三个支撑点最好相对于所述单元构件固定。另外，所述单元构件最好具有实质上与所述光学构件的线膨胀系数相等的线膨胀系数。另外，所述单元构件最好通过能吸收半径方向的变形的弹簧构件来连接镜筒。另外，作为本专利技术的一个方面的保持装置其特征在于具有用于支撑光学构件的三个支撑部；在所述光学构件上实质上外加反重力方向的第一弹力的第一部件；夹着所述光学构件而配置在与所述第一部件相对的位置上的、在所述光学构件上实质上外加重力方向的第二弹力的第二部件。在此，最好在夹着所述光学构件与所述支撑部相对的位置上具有按压构件。更希望所述第一弹力比所述第二弹力大。另外，当所述光学构件的质量为M、所述第一部件和第二部件的个数为n，所述光学构件和所述第一部件以及第二部件的静止摩擦系数为μ，耐横向重力规格为A，耐纵向重力规格为B，所述光学构件的破坏负载为Fmax时，所述第一弹力F1、所述第二弹力F2、基于所述按压部的对所述光学构件的按压力F3最好满足Fmax≥F1≥M(A/μ+1)/2nFmax≥F2≥M(A/μ-1)/2nFmax≥F3≥BM在此，F1是一个第一部件外加在光学构件上的力，F2是一个第二部件外加在光学构件上的力。另外，所述光学构件具有给定的曲率，所述第一部件和所述第二部件的结构最好为具有沿着所述光学构件的所述曲率的外加所述弹力的外加面。另外，用于实现所述目的的、作为本专利技术的一个方面的曝光装置其特征在于具有所述的保持装置，具有通过保持在所述保持装置上的光学构件，把形成在掩模或标线上的图案曝光在被处理体上的光学系统。根据相关的曝光装置，在构成要素的一部分中具有上述的保持装置，在不破损光学构件的前提下进行定位，还能抵消光学构件的自重变形，能防止造成成像性能劣化的光学元件的变形和位置偏移导致的象差的发生。作为本专利技术的一个方面的器件制造方法其特征在于具有使用所述的曝光装置来使被处理体曝光的步骤；对所述曝光的所述被处理体进行给定处理的步骤。与上述的曝光装置起到同样作用的器件制造方法其效力能影响到中间以及最终产物的器件本身。另外，相关的器件包含例如LSI和VLSI等的半本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种修正构件，用于修正光学构件的自重变形，其特征在于：具有： 对所述光学构件实质上外加反重力方向的弹力的第一部件； 与所述第一构件夹着所述光学构件而相对配置，在所述光学构件上实质上外加重力方向的弹力的第二部件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：须藤裕次，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]