JPH11287936A - 受動熱補償を伴う光学構造及びマイクロリソグラフィの投影露光装置 - Google Patents
受動熱補償を伴う光学構造及びマイクロリソグラフィの投影露光装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レンズなどの光学素子が非対称形状の光源か
ら非対称に熱を加えられたときにその熱の分布を対称に
する。 【解決手段】 光源からレンズに加えられる熱をレンズ
外に導く熱放散手段を熱が強いところでは早く熱を外部
に導く良熱伝導体のものを使用し、熱がそれほど加わら
ないところでは熱伝導度の低いものを使用した。
ら非対称に熱を加えられたときにその熱の分布を対称に
する。 【解決手段】 光源からレンズに加えられる熱をレンズ
外に導く熱放散手段を熱が強いところでは早く熱を外部
に導く良熱伝導体のものを使用し、熱がそれほど加わら
ないところでは熱伝導度の低いものを使用した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光源と、光学要素
とを有する光学構造に関し、特に、光源の放射により回
転対称形でない熱の影響が起こるようなマイクロリソグ
ラフィの投影露光装置に関する。
とを有する光学構造に関し、特に、光源の放射により回
転対称形でない熱の影響が起こるようなマイクロリソグ
ラフィの投影露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この状況は、すなわち光源の放射により
回転対称形でない熱の影響が起こることは、幅と長さの
比がたとえば典型的には１：５から１：９までである細
い矩形又は特にミラー光学系の場合の円弧形のいずれか
であるスリット状像視野を有するウェハスキャナにおい
て特に重要である。熱の影響によって生じる結像誤差の
能動補償は、回転対称形でない加熱又は冷却を調整又は
制御するか、又は機械的応力を加えることによっても行
われる。これらは欧州特許第０６７８７６８号に開示さ
れている。それより以前にも、この種の手段は欧州特許
第０５３２２３６号に記載されており、これはミラーの
加熱用である。
回転対称形でない熱の影響が起こることは、幅と長さの
比がたとえば典型的には１：５から１：９までである細
い矩形又は特にミラー光学系の場合の円弧形のいずれか
であるスリット状像視野を有するウェハスキャナにおい
て特に重要である。熱の影響によって生じる結像誤差の
能動補償は、回転対称形でない加熱又は冷却を調整又は
制御するか、又は機械的応力を加えることによっても行
われる。これらは欧州特許第０６７８７６８号に開示さ
れている。それより以前にも、この種の手段は欧州特許
第０５３２２３６号に記載されており、これはミラーの
加熱用である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
投影露光装置において、光の吸収及びそれに伴う加熱に
よって起こる光学要素の特性の変化をできる限り単純な
手段により明らかに減少させる又は対称にすることであ
る。
投影露光装置において、光の吸収及びそれに伴う加熱に
よって起こる光学要素の特性の変化をできる限り単純な
手段により明らかに減少させる又は対称にすることであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、光源と、ホル
ダの中に固定されている光学要素とを有し、光源は光を
放射し、光学素子の形状に対応しない対称形状でないよ
うにその放射が熱を光学素子に供給する光学構造におい
て、光学素子とホルダとの間に、光学素子の形状とは一
致しないが、対称的に取り付けられ、光学素子における
温度分布を少なくとも部分的に均質化する結合構造が設
けられていることを特徴とする。また、本発明は、光学
素子における温度分布の非対称形の少なくとも部分的な
補償を行う一体又は複数の部分から成る熱伝導要素が光
学要素とホルダとに作用結合状態で配置されることを特
徴とする。又、本発明はマイクロリソグラフィの投影露
光装置に関するもので、放射により回転対称形ではなく
加熱される光学要素を有し、その光学要素の回転対称形
でない冷却手段が、受動熱伝導手段により行われること
を特徴とする。＄光学要素を能動的な制御又は調整によ
り操作する手段をとらず、受動的要素、特に加熱を排除
することにより、構造へのエネルギーの導入は総体的に
減少される。
ダの中に固定されている光学要素とを有し、光源は光を
放射し、光学素子の形状に対応しない対称形状でないよ
うにその放射が熱を光学素子に供給する光学構造におい
て、光学素子とホルダとの間に、光学素子の形状とは一
致しないが、対称的に取り付けられ、光学素子における
温度分布を少なくとも部分的に均質化する結合構造が設
けられていることを特徴とする。また、本発明は、光学
素子における温度分布の非対称形の少なくとも部分的な
補償を行う一体又は複数の部分から成る熱伝導要素が光
学要素とホルダとに作用結合状態で配置されることを特
徴とする。又、本発明はマイクロリソグラフィの投影露
光装置に関するもので、放射により回転対称形ではなく
加熱される光学要素を有し、その光学要素の回転対称形
でない冷却手段が、受動熱伝導手段により行われること
を特徴とする。＄光学要素を能動的な制御又は調整によ
り操作する手段をとらず、受動的要素、特に加熱を排除
することにより、構造へのエネルギーの導入は総体的に
減少される。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明をさ
らに詳細に説明する。図１の構造は、多数のブリッジ部
２１〜２８（図示されているのは８本）によってレンズ
１をできる限り応力なく、厳密に位置を固定して保持す
るレンズホルダ２を示す。ブリッジ部２１〜２８（スポ
ーク部、接合バー）はレンズ１の縁部に接着されている
か、又は他の接合方法により結合されている。レンズ１
はスリット状断面部分１０で照明される。ＵＶ範囲及び
ＤＵＶ範囲で動作する投影露光装置の場合、レンズ材料
が著しく高い吸収率を有し、その結果、断面部分１０に
著しく多くの熱が供給されるという問題がある。これに
伴う温度の上昇は屈折率を変化させ、熱膨張によってさ
らに変形も起こる。総じて、非点収差作用を有するレン
ズ作用の変化が生じる。
らに詳細に説明する。図１の構造は、多数のブリッジ部
２１〜２８（図示されているのは８本）によってレンズ
１をできる限り応力なく、厳密に位置を固定して保持す
るレンズホルダ２を示す。ブリッジ部２１〜２８（スポ
ーク部、接合バー）はレンズ１の縁部に接着されている
か、又は他の接合方法により結合されている。レンズ１
はスリット状断面部分１０で照明される。ＵＶ範囲及び
ＤＵＶ範囲で動作する投影露光装置の場合、レンズ材料
が著しく高い吸収率を有し、その結果、断面部分１０に
著しく多くの熱が供給されるという問題がある。これに
伴う温度の上昇は屈折率を変化させ、熱膨張によってさ
らに変形も起こる。総じて、非点収差作用を有するレン
ズ作用の変化が生じる。
【０００６】冷却は、わずかに周囲の気体（投影露光装
置の場合には原則としてヘリウム）を経て、熱放射によ
って行われるのみである。熱はレンズ１の本体と、接合
部（接着部）と、接合部の周囲の気体と、ブリッジ部２
１〜２８とを経てホルダ２へと伝えられる。本発明によ
れば、この実施形態のブリッジ部２１〜２８は、それぞ
れ異なる熱伝導率を有するように異なる材料から形成さ
れている。たとえば、スリット状断面部分１０に最も近
接するブリッジ部２１，２５は熱伝導率の高い銀から成
り、最も遠い位置にあるブリッジ部２３，２７は熱伝導
率の低い鉛から成り、その間にあるブリッジ部２２，２
４，２６，２８はその中間の熱伝導率を有するアルミニ
ウムから成る。従って、レンズ１における温度分布はブ
リッジ部２１，２３の間では相対的に低く、ブリッジ部
２３，２７の間では相対的に高くなるので、少なくとも
部分的に温度分布の均質化と対称化が実現され、レンズ
１の光学特性の障害は減少する。
置の場合には原則としてヘリウム）を経て、熱放射によ
って行われるのみである。熱はレンズ１の本体と、接合
部（接着部）と、接合部の周囲の気体と、ブリッジ部２
１〜２８とを経てホルダ２へと伝えられる。本発明によ
れば、この実施形態のブリッジ部２１〜２８は、それぞ
れ異なる熱伝導率を有するように異なる材料から形成さ
れている。たとえば、スリット状断面部分１０に最も近
接するブリッジ部２１，２５は熱伝導率の高い銀から成
り、最も遠い位置にあるブリッジ部２３，２７は熱伝導
率の低い鉛から成り、その間にあるブリッジ部２２，２
４，２６，２８はその中間の熱伝導率を有するアルミニ
ウムから成る。従って、レンズ１における温度分布はブ
リッジ部２１，２３の間では相対的に低く、ブリッジ部
２３，２７の間では相対的に高くなるので、少なくとも
部分的に温度分布の均質化と対称化が実現され、レンズ
１の光学特性の障害は減少する。
【０００７】実際には、ブリッジ部２１〜２８に使用さ
れる材料の剛性、弾性、熱膨張率などの他の特性をも考
慮すべきである。定められた要素と方法を利用して行わ
れる機械的特性、熱特性及び光学的特性のシミュレーシ
ョン計算に基づいて、最適の構造を選択し、構成するこ
とができる。
れる材料の剛性、弾性、熱膨張率などの他の特性をも考
慮すべきである。定められた要素と方法を利用して行わ
れる機械的特性、熱特性及び光学的特性のシミュレーシ
ョン計算に基づいて、最適の構造を選択し、構成するこ
とができる。
【０００８】図２は、先に述べた実施形態との組合わせ
にも適する代替実施形態を示す。この場合、レンズ１と
ホルダ２は横断面形状が異なり、従って、熱の伝わり方
が異なるブリッジ部２１１から２１４（図示を明確にす
るために４本しか示されていないが、実際にはそれより
多い）を介して結合されている。この構成では各ブリッ
ジ部２１１から２１４に同様のばね継手２２１から２２
４を設けることにより、機械的特性の相違を抑制してい
る。それに隣接する狭い間隙（継手はごくわずかに動け
るだけで良い）を経る熱の伝導は、充填ガス（ヘリウ
ム）又は平行に引かれる可撓性金属ケーブル（撚り線）
（図６ｂ参照）を通過して十分に有効である。この場合
にも、シミュレーション計算に基づいて厳密な組合わせ
を確定する。図１に示すように、様々に異なる材料の使
用との組合わせは、さらに別の適応の可能性を開く。
にも適する代替実施形態を示す。この場合、レンズ１と
ホルダ２は横断面形状が異なり、従って、熱の伝わり方
が異なるブリッジ部２１１から２１４（図示を明確にす
るために４本しか示されていないが、実際にはそれより
多い）を介して結合されている。この構成では各ブリッ
ジ部２１１から２１４に同様のばね継手２２１から２２
４を設けることにより、機械的特性の相違を抑制してい
る。それに隣接する狭い間隙（継手はごくわずかに動け
るだけで良い）を経る熱の伝導は、充填ガス（ヘリウ
ム）又は平行に引かれる可撓性金属ケーブル（撚り線）
（図６ｂ参照）を通過して十分に有効である。この場合
にも、シミュレーション計算に基づいて厳密な組合わせ
を確定する。図１に示すように、様々に異なる材料の使
用との組合わせは、さらに別の適応の可能性を開く。
【０００９】さらに、この図２には、中心を外れた２つ
の光スポット１０１，１０２を有するレンズの「ダイポ
ール」照明の様子が示されており、これは投影露光光学
系の絞り平面及びそれと等価の平面の領域において対称
傾斜照明により行われる。これに伴って光の吸収による
非点収差が発生するが、それを受動補償冷却によって減
少させることができる。
の光スポット１０１，１０２を有するレンズの「ダイポ
ール」照明の様子が示されており、これは投影露光光学
系の絞り平面及びそれと等価の平面の領域において対称
傾斜照明により行われる。これに伴って光の吸収による
非点収差が発生するが、それを受動補償冷却によって減
少させることができる。
【００１０】図３ａ〜図３ｃは、補償冷却のためにのみ
設けられた付加的な熱伝導要素３を有する本発明の変形
例を示す。この場合、レンズ１とホルダ２は、たとえ
ば、図１又は図２に示す同様のブリッジ部又は選択的に
冷却するブリッジ部２１〜２８を介して結合されてい
る。他の保持技法も同じように適用できる。熱伝導要素
３はホルダ２と十分に熱を伝導するように固定結合され
ており、レンズ１の、光が通過しない部分、すなわち、
この場合にもスリットとして示されている照明面１０の
外側である部分を覆っている。この覆いは接触すること
なしに、たとえば、約０．１mmの間隔をおいて行われ、
充填ガスを介して十分な熱伝達が保証されると同時に、
レンズ１に応力が全く導入されないようにすることが好
ましい。レンズ１と熱伝導要素３との間の間隙を接着
剤、ゲル、液晶又は類似の、できる限り応力を伝達しな
い材料によって充填すると、熱の伝達がさらに良くなる
ことは言うまでもない。
設けられた付加的な熱伝導要素３を有する本発明の変形
例を示す。この場合、レンズ１とホルダ２は、たとえ
ば、図１又は図２に示す同様のブリッジ部又は選択的に
冷却するブリッジ部２１〜２８を介して結合されてい
る。他の保持技法も同じように適用できる。熱伝導要素
３はホルダ２と十分に熱を伝導するように固定結合され
ており、レンズ１の、光が通過しない部分、すなわち、
この場合にもスリットとして示されている照明面１０の
外側である部分を覆っている。この覆いは接触すること
なしに、たとえば、約０．１mmの間隔をおいて行われ、
充填ガスを介して十分な熱伝達が保証されると同時に、
レンズ１に応力が全く導入されないようにすることが好
ましい。レンズ１と熱伝導要素３との間の間隙を接着
剤、ゲル、液晶又は類似の、できる限り応力を伝達しな
い材料によって充填すると、熱の伝達がさらに良くなる
ことは言うまでもない。
【００１１】熱の伝導とその局所分布は熱伝導要素３の
形状によって決まる。図３ｂに示すように、要素３はス
リットの長さの方向Ａ−Ａでは照明領域１０の付近にま
で達している。図３ｃは、横方向Ｂ−Ｂでは間隔が大き
く保たれていることを示す。図３ａに示すように、熱伝
導要素３を多数のフィンガ又はスポークを有する構成に
すると、熱伝導を調整するためにフィンガの幅、形状及
び分布をも考慮に入れることができる。穴が貫通してい
る円板、すなわち、穴絞りとして構成した場合にも、熱
伝導要素の厚さを局所的に異ならせることができる。ま
た、個々のフィンガを図１のブリッジ部２１〜２８と同
様に異なる熱伝導材料から製造することも可能である。
レンズ１の両側に熱伝導要素３を配置しても良いことは
言うまでもない。
形状によって決まる。図３ｂに示すように、要素３はス
リットの長さの方向Ａ−Ａでは照明領域１０の付近にま
で達している。図３ｃは、横方向Ｂ−Ｂでは間隔が大き
く保たれていることを示す。図３ａに示すように、熱伝
導要素３を多数のフィンガ又はスポークを有する構成に
すると、熱伝導を調整するためにフィンガの幅、形状及
び分布をも考慮に入れることができる。穴が貫通してい
る円板、すなわち、穴絞りとして構成した場合にも、熱
伝導要素の厚さを局所的に異ならせることができる。ま
た、個々のフィンガを図１のブリッジ部２１〜２８と同
様に異なる熱伝導材料から製造することも可能である。
レンズ１の両側に熱伝導要素３を配置しても良いことは
言うまでもない。
【００１２】図４は、図３ｂに対応する図として、ホル
ダ２及び結合部材２１の機械的特性を妨げずに冷却要素
３をレンズ１に対して材料又は形状の不適合なく接触で
きることを示している。この目的のために、冷却要素３
は可撓性の熱伝導ケーブル３０、たとえば、銅の撚り線
を具備し、このケーブルはヒートシンク２０に接続して
いる。
ダ２及び結合部材２１の機械的特性を妨げずに冷却要素
３をレンズ１に対して材料又は形状の不適合なく接触で
きることを示している。この目的のために、冷却要素３
は可撓性の熱伝導ケーブル３０、たとえば、銅の撚り線
を具備し、このケーブルはヒートシンク２０に接続して
いる。
【００１３】図５ａは、石英ガラスから成るレンズ１
（中央部の厚さ１４．４mm、上部曲率半径１６００mm、
下部曲率半径２２０mm（両凸）、直径１６０mm）の四分
の一の部分の有限要素モデルを示す平面図である。図５
ｂの断面図からわかるように、レンズ１にはアルミニウ
ムから成る８つの中実の接合バー（５１，５２，５３）
が一様に配分、配置されている。接合バーの幅は３０m
m、レンズの上方へ２mmの厚さで、半径方向に６mmの長
さでレンズを覆い、その外側でも半径方向に８mmの長
さ、４mmの厚さで延びている。接合バーは外側縁部で、
たとえば、可撓性の熱伝導撚り線５０により基準温度に
保持されている。
（中央部の厚さ１４．４mm、上部曲率半径１６００mm、
下部曲率半径２２０mm（両凸）、直径１６０mm）の四分
の一の部分の有限要素モデルを示す平面図である。図５
ｂの断面図からわかるように、レンズ１にはアルミニウ
ムから成る８つの中実の接合バー（５１，５２，５３）
が一様に配分、配置されている。接合バーの幅は３０m
m、レンズの上方へ２mmの厚さで、半径方向に６mmの長
さでレンズを覆い、その外側でも半径方向に８mmの長
さ、４mmの厚さで延びている。接合バーは外側縁部で、
たとえば、可撓性の熱伝導撚り線５０により基準温度に
保持されている。
【００１４】レンズ１の図示されている表面の、ここで
選択した要素分割においてはほぼ矩形に近い領域４で
は、１Ｗ／cm2 の光吸収による熱の取り込みが起こる。
中心の温度上昇は７．６ミリ度に達する。この温度上昇
の対応する小部分を表わす線の推移を示す等温線０．１
〜０．９が記入されている。熱がさらに取り込まれる
と、さらに他の領域へと温度上昇は直線的に広がって行
く。従来の技術にも加えられる対称形の冷却構造を含む
この構成においては、得られる温度分布がレンズ全体に
わたって著しい非対称形になるということは全く明らか
である。
選択した要素分割においてはほぼ矩形に近い領域４で
は、１Ｗ／cm2 の光吸収による熱の取り込みが起こる。
中心の温度上昇は７．６ミリ度に達する。この温度上昇
の対応する小部分を表わす線の推移を示す等温線０．１
〜０．９が記入されている。熱がさらに取り込まれる
と、さらに他の領域へと温度上昇は直線的に広がって行
く。従来の技術にも加えられる対称形の冷却構造を含む
この構成においては、得られる温度分布がレンズ全体に
わたって著しい非対称形になるということは全く明らか
である。
【００１５】図６に示す本発明による構成の場合、Ｙ軸
上に位置する冷却用接合バーが省略されている。Ｘ軸上
に位置する冷却用接合バー５１０の幅は２倍になってお
り、さらに、熱伝導率のより高い銀から製造されてい
る。それらの間にある接合バー５２は変わらないままで
あり、領域４における熱の供給も同様である。このと
き、中心点における温度上昇は９．２ミリ度になる。等
温線は最大温度上昇の約０．７倍までであり、レンズ直
径の二分の一までは十分に回転対称形である。レンズ１
の機械的保持は冷却用接合バー５１０，５２により行わ
れるか、又は比較的低い熱伝導率を示すのが好ましい任
意の保持技法を使用する。
上に位置する冷却用接合バーが省略されている。Ｘ軸上
に位置する冷却用接合バー５１０の幅は２倍になってお
り、さらに、熱伝導率のより高い銀から製造されてい
る。それらの間にある接合バー５２は変わらないままで
あり、領域４における熱の供給も同様である。このと
き、中心点における温度上昇は９．２ミリ度になる。等
温線は最大温度上昇の約０．７倍までであり、レンズ直
径の二分の一までは十分に回転対称形である。レンズ１
の機械的保持は冷却用接合バー５１０，５２により行わ
れるか、又は比較的低い熱伝導率を示すのが好ましい任
意の保持技法を使用する。
【００１６】図７は図３ａ〜図３ｃに似た変形例を示す
が、この場合、熱伝導要素のフィンガ３１，３２はバイ
メタル（熱膨張率の異なる２枚の金属を合わせたもの）
で形成されている。図の左側では、低温ｔ1 のときであ
り、バイメタル条片３１はレンズ１から離れるように湾
曲しているので、この条片が受ける熱は少ない。図の右
側では、高温ｔ2 のときであり、バイメタル条片３２は
延びており、レンズ１からごくわずかしか離れていない
ので、多くの熱を排除することができる。
が、この場合、熱伝導要素のフィンガ３１，３２はバイ
メタル（熱膨張率の異なる２枚の金属を合わせたもの）
で形成されている。図の左側では、低温ｔ1 のときであ
り、バイメタル条片３１はレンズ１から離れるように湾
曲しているので、この条片が受ける熱は少ない。図の右
側では、高温ｔ2 のときであり、バイメタル条片３２は
延びており、レンズ１からごくわずかしか離れていない
ので、多くの熱を排除することができる。
【００１７】以上説明した実施形態に示されるレンズの
他にも、プリズム部材、格子又はミラー、さらには、不
均一な熱負荷を受けるあらゆる光学要素にも本発明を適
用できることは言うまでもない。図８は、ミラー６に特
別に適応させた構成を示す。ミラー６は、その背面に沿
って配分された支え部材７１から７７（個々のブリッジ
部又は支持リング）を介して保持部７に支持されてい
る。ミラー６の背面に沿って支え部材を配分し、それら
の形状に合わせて材料の熱伝導率を設定する（たとえ
ば、中央の部材７４を銀製とし、端の部材７２，７６を
鉛製とし、その間の部材（７３，７５）をアルミニウム
製とし、外側の部材７１，７７をＺｅｒｏｄｕｒ製とす
る）ことにより、必要に応じて、照明面１０に適合させ
て冷却作用を調整する。
他にも、プリズム部材、格子又はミラー、さらには、不
均一な熱負荷を受けるあらゆる光学要素にも本発明を適
用できることは言うまでもない。図８は、ミラー６に特
別に適応させた構成を示す。ミラー６は、その背面に沿
って配分された支え部材７１から７７（個々のブリッジ
部又は支持リング）を介して保持部７に支持されてい
る。ミラー６の背面に沿って支え部材を配分し、それら
の形状に合わせて材料の熱伝導率を設定する（たとえ
ば、中央の部材７４を銀製とし、端の部材７２，７６を
鉛製とし、その間の部材（７３，７５）をアルミニウム
製とし、外側の部材７１，７７をＺｅｒｏｄｕｒ製とす
る）ことにより、必要に応じて、照明面１０に適合させ
て冷却作用を調整する。
【００１８】加熱に起因するミラー６の変形を補償する
ため又は目的に合わせて変形を生じさせるために、支え
部材７１〜７７の材料の熱膨張の相違を適切に利用する
こともできる。目的に合わせて変形を生じさせる場合に
は、光学系の中でミラー６と協働する別の光学要素の障
害を補償することができる。
ため又は目的に合わせて変形を生じさせるために、支え
部材７１〜７７の材料の熱膨張の相違を適切に利用する
こともできる。目的に合わせて変形を生じさせる場合に
は、光学系の中でミラー６と協働する別の光学要素の障
害を補償することができる。
【００１９】図９は、マイクロリソグラフィの投影露光
装置の完成した光学系を示す概略図である。ＤＵＶエキ
シマーレーザーを光源６１として使用する。ズームアク
シコン対物レンズ６３と、場合によっては絞り６４（交
換自在、従来通りのもの、リング開口、二重極開口、四
重極開口）と、均質化石英ロッド６５とを有するビーム
整形光学系６２はＲＥＭＡ絞り６６を均質に照明し、Ｒ
ＥＭＡ絞り６６は後続するＲＥＭＡ対物レンズ６７によ
り縁部の鮮明な均質な光スポットとして、特に狭い走査
スリットとしてマスク６８上に結像される。
装置の完成した光学系を示す概略図である。ＤＵＶエキ
シマーレーザーを光源６１として使用する。ズームアク
シコン対物レンズ６３と、場合によっては絞り６４（交
換自在、従来通りのもの、リング開口、二重極開口、四
重極開口）と、均質化石英ロッド６５とを有するビーム
整形光学系６２はＲＥＭＡ絞り６６を均質に照明し、Ｒ
ＥＭＡ絞り６６は後続するＲＥＭＡ対物レンズ６７によ
り縁部の鮮明な均質な光スポットとして、特に狭い走査
スリットとしてマスク６８上に結像される。
【００２０】その後に続く縮小投影対物レンズ６９はマ
スク６８をウェハ７０上に結像する。ＲＥＭＡ対物レン
ズ６７の視野に近いレンズ６７１及び６７２と、投影対
物レンズ６９のレンズ６９２とが本発明による冷却を適
用する好ましい光学要素である。この冷却は、マスク６
８とウェハ７０を同期して走査するスキャナにおいて狭
いスリット状の照明視野によって発生する結像誤差を減
少させる。レンズ６９１は投影対物レンズ６９の開口絞
り６９０に近接して配置されている。このレンズは特別
の照明モード、たとえば、二重極開口により特に負荷を
受ける（図２を参照）。しかし、本発明による非対称冷
却により、この障害を減少させることができる。図の説
明が請求項に規定されている発明の単なる例を表わして
いるにすぎないことは明らかである。特に、ここで説明
した特徴を本発明に従って多様に組合わせることが可能
であり、調整、変化への適合などを行うために冷却を調
整自在に構成することもできる。
スク６８をウェハ７０上に結像する。ＲＥＭＡ対物レン
ズ６７の視野に近いレンズ６７１及び６７２と、投影対
物レンズ６９のレンズ６９２とが本発明による冷却を適
用する好ましい光学要素である。この冷却は、マスク６
８とウェハ７０を同期して走査するスキャナにおいて狭
いスリット状の照明視野によって発生する結像誤差を減
少させる。レンズ６９１は投影対物レンズ６９の開口絞
り６９０に近接して配置されている。このレンズは特別
の照明モード、たとえば、二重極開口により特に負荷を
受ける（図２を参照）。しかし、本発明による非対称冷
却により、この障害を減少させることができる。図の説
明が請求項に規定されている発明の単なる例を表わして
いるにすぎないことは明らかである。特に、ここで説明
した特徴を本発明に従って多様に組合わせることが可能
であり、調整、変化への適合などを行うために冷却を調
整自在に構成することもできる。
【図１】 スリット状の照明を伴うレンズ及び異なる材
料から成るホルダの接合バーを概略的に示す図。
料から成るホルダの接合バーを概略的に示す図。
【図２】 二重極形照明を伴うレンズ及び異なる横断面
形状を有するホルダへの結合部を概略的に示す図。
形状を有するホルダへの結合部を概略的に示す図。
【図３】 スリット状の照明を伴うレンズ及び回転対称
形ではない冷却部を有する対称形のホルダを概略的に示
す図（ａ）、図３ａのIIIｂ−IIIｂに沿った断面図
（ｂ）、図３ａのIIIｃ−IIIｃに沿った断面図。
形ではない冷却部を有する対称形のホルダを概略的に示
す図（ａ）、図３ａのIIIｂ−IIIｂに沿った断面図
（ｂ）、図３ａのIIIｃ−IIIｃに沿った断面図。
【図４】 冷却用接合バー及び熱伝導ケーブルを含む変
形実施形態の概略横断面図。
形実施形態の概略横断面図。
【図５】 対称に配置された同一の冷却部材を有するＦ
ＥＭモデルを示す図（ａ）とその概略横断面図（ｂ）。
ＥＭモデルを示す図（ａ）とその概略横断面図（ｂ）。
【図６】 冷却部材の位置、大きさ及び材料を変えた図
５ａと同様のＦＥＭモデルを示す図。
５ａと同様のＦＥＭモデルを示す図。
【図７】 温度により誘起される冷却作用の変化を伴う
冷却部材を含む変形例を示す図。
冷却部材を含む変形例を示す図。
【図８】 異なる材料から成るブリッジ部により得られ
るそれぞれ異なる冷却を伴うミラーを示す概略断面図。
るそれぞれ異なる冷却を伴うミラーを示す概略断面図。
【図９】 投影露光装置の全体を概略的に示す図。
１…レンズ、２…ホルダ、３…熱伝導要素、６…ミラ
ー、１０…スリット状断面部分、２１〜２８…ブリッジ
部、３１，３２…フィンガ、６１…光源、６７１，６７
２…レンズ、６９０…開口絞り、６９１，６９２…レン
ズ。
ー、１０…スリット状断面部分、２１〜２８…ブリッジ
部、３１，３２…フィンガ、６１…光源、６７１，６７
２…レンズ、６９０…開口絞り、６９１，６９２…レン
ズ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラルフ・ヒルガース ドイツ連邦共和国・73434・アーレン・ス パゲンフェルト・11
Claims (20)
- 【請求項１】 光源（６１）と、ホルダ（２）の中に固
定されている光学要素（６７１，６７２，６９１；１）
とを有し、光源（６１）は光を放射し、光学素子（６７
１，６７２，６９１；１）の形状に対応した対称形状と
は異なるようにその放射が熱を光学素子（６７１，６７
２，６９１；１）に供給する光学構造において、光学素
子（１）とホルダ（２）との間に、光学素子（１）の形
状とは一致しないが、対称的に取り付けられ、光学素子
（１）における温度分布を少なくとも部分的に均質化す
る結合構造（２１〜２８）が設けられていることを特徴
とする光学構造。 - 【請求項２】 光源（６１）と、ホルダ（２）の中に固
定されている光学要素（１）とを有し、光源（６１）は
光を放射し、光学素子（１）の形状に対応した対称形状
とは異なるようにその放射が熱を光学素子（１）に供給
する光学構造において、光学素子（１）における温度分
布の非対称形の少なくとも部分的な補償を行う一体又は
複数の部分から成る熱伝導要素（２１〜２８，２１１〜
２１４，３）が光学要素（１）とホルダ（２）とに作用
結合状態で配置されていることを特徴とする光学構造。 - 【請求項３】 放射により回転対称形ではなく加熱され
る光学要素（１）と、光学要素（１）の回転対称形でな
い冷却手段（２１〜２８，２１１〜２１４，３）とを有
するマイクロリソグラフィの投影露光装置において、冷
却は受動熱伝導手段（２１〜２８，２１１〜２１４，
３）により行われることを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項４】 放射により回転対称形ではなく加熱され
る光学要素（１）を有するマイクロリソグラフィの投影
露光装置において、少なくとも１つの部材（３）が光学
要素（１）と熱接触しており、光学要素（１）の放射が
当たらない面の一部を覆い且つ光学要素（１）における
温度勾配を減少させることを特徴とする投影露光装置。 - 【請求項５】 光学要素（１）は透過要素特にレンズ
（１）であることを特徴とする請求項１から４の少なく
とも１項に記載の光学構造又は投影露光装置。 - 【請求項６】 光学要素はミラー（６）であることを特
徴とする請求項１から４の少なくとも１項に記載の光学
構造又は投影露光装置。 - 【請求項７】 像視野（１０）はスリット状であること
を特徴とする請求項３から６の少なくとも１項に記載の
投影露光装置。 - 【請求項８】 光学要素（６７１，６７２，６９２）は
視野平面の付近に配置されていることを特徴とする請求
項６及び７の少なくとも１項に記載の投影露光装置。 - 【請求項９】 レチクルの照明は回転対称形ではなく、
特に傾斜型、二重極型又は四重極型の照明であることを
特徴とする請求項３から６の少なくとも１項に記載の投
影露光装置。 - 【請求項１０】 光学要素（６９１）は瞳平面（６９
０）の付近に配置されていることを特徴とする請求項９
記載の投影露光装置。 - 【請求項１１】 結合構造（２１〜２８，２１１〜２１
４）は、異なる材料から成る複数の部材から構成されて
いることを特徴とする請求項１記載の光学構造。 - 【請求項１２】 熱伝導要素は異なる材料から成る複数
の部材から組立てられていることを特徴とする請求項２
記載の光学構造。 - 【請求項１３】 熱伝導手段は異なる材料から成る複数
の部材から構成されていることを特徴とする請求項３記
載の投影露光装置。 - 【請求項１４】 熱接触している部材（３，３１，３
２）は複数の異なる材料から成ることを特徴とする請求
項４記載の投影露光装置。 - 【請求項１５】 結合構造（２１１〜２１４）は調整自
在の部材（２２１〜２２４）を有することを特徴とする
請求項１記載の光学構造。 - 【請求項１６】 熱伝導要素（３１，３２）は調整自在
であることを特徴とする請求項２記載の光学構造。 - 【請求項１７】 熱伝導手段は調整自在の部材を有する
ことを特徴とする請求項３記載の投影露光装置。 - 【請求項１８】 熱接触している部材（３１，３２）は
少なくとも部分的に調整自在であることを特徴とする請
求項４記載の投影露光装置。 - 【請求項１９】 光源（６１）と、少なくとも１つの光
学要素（１）とを有する光学構造において、光源（６
１）の放射が原因となる回転対称形ではない熱の影響の
受動補償が行われることを特徴とする光学構造。 - 【請求項２０】 放射により加熱される光学要素（１）
と、光学要素（１）の回転対称形ではない冷却の手段
（２１〜２８，２１１〜２１４，３）とを有するマイク
ロリソグラフィの投影露光装置において、冷却は受動熱
伝導手段（２１〜２８，２１１〜２１４，３）により行
われることを特徴とする投影露光装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19807094.2 | 1998-02-20 | ||
| DE19807094A DE19807094A1 (de) | 1998-02-20 | 1998-02-20 | Optische Anordnung und Projektionsbelichtungsanlage der Mikrolithographie mit passiver thermischer Kompensation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11287936A true JPH11287936A (ja) | 1999-10-19 |
| JPH11287936A5 JPH11287936A5 (ja) | 2006-04-06 |
Family
ID=7858359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11035932A Pending JPH11287936A (ja) | 1998-02-20 | 1999-02-15 | 受動熱補償を伴う光学構造及びマイクロリソグラフィの投影露光装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP0938009B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11287936A (ja) |
| KR (1) | KR100593429B1 (ja) |
| DE (3) | DE19807094A1 (ja) |
| TW (1) | TW401516B (ja) |
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| JP2003218023A (ja) * | 2002-01-28 | 2003-07-31 | Nikon Corp | Ｘ線反射鏡、ｘ線露光転写装置及び半導体デバイスの製造方法 |
| US6621557B2 (en) | 2000-01-13 | 2003-09-16 | Nikon Corporation | Projection exposure apparatus and exposure methods |
| JP2004363571A (ja) * | 2003-05-14 | 2004-12-24 | Canon Inc | ミラー保持方法、光学装置及びそれを用いた露光装置、デバイスの製造方法 |
| JP2011034965A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Carl Zeiss Laser Optics Gmbh | 光学系、特に照明系内に備えられる光学配置 |
| JP2018055111A (ja) * | 2006-05-09 | 2018-04-05 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 光学結像装置 |
| JP2021501353A (ja) * | 2017-10-30 | 2021-01-14 | エーエスエムエル ホールディング エヌ．ブイ． | 半導体フォトリソグラフィで使用するためのアセンブリ及び同一のものを製造する方法 |
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| US7274430B2 (en) | 1998-02-20 | 2007-09-25 | Carl Zeiss Smt Ag | Optical arrangement and projection exposure system for microlithography with passive thermal compensation |
| DE19956353C1 (de) * | 1999-11-24 | 2001-08-09 | Zeiss Carl | Optische Anordnung |
| DE19959741A1 (de) * | 1999-12-10 | 2001-06-13 | Zeiss Carl | Vorrichtung zur deformationsarmen Lagerung eines optischen Elementes und Verfahren zur deformationsarmen Lagerung des optischen Elementes |
| DE19963588C2 (de) | 1999-12-29 | 2002-01-10 | Zeiss Carl | Optische Anordnung |
| DE10151919B4 (de) * | 2001-10-20 | 2007-02-01 | Carl Zeiss Smt Ag | Belichtungsobjektiv in der Halbleiterlithographie |
| EP1310829B1 (en) * | 2001-11-07 | 2007-05-02 | ASML Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| DE10210893A1 (de) * | 2002-03-07 | 2003-09-18 | Zeiss Carl Laser Optics Gmbh | Optische Anordnung mit einem optischen Bauelement, insbesondere einer Blende |
| GB0511692D0 (en) | 2005-06-08 | 2005-07-13 | Digital Projection Ltd | Heat transfer apparatus |
| GB2451684A (en) | 2007-08-09 | 2009-02-11 | Digital Projection Ltd | Heat transfer apparatus for cooling a light valve or digital micro mirror |
| WO2009124590A1 (en) * | 2008-04-09 | 2009-10-15 | Carl Zeiss Smt Ag | Optical aperture device |
| DE102013203032A1 (de) * | 2013-02-25 | 2014-02-27 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optische Anordnung mit einem optischen Element und einem zusätzlichen Wärmeleitelement |
| CN103499865B (zh) * | 2013-10-10 | 2015-07-29 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种具有热应力缓冲结构的滤光片安装支架 |
| DE102015115931B3 (de) * | 2015-09-21 | 2016-10-27 | Jenoptik Optical Systems Gmbh | Spannungsentkoppelte monolithische Linsenfassung |
| DE102015115929B3 (de) | 2015-09-21 | 2016-10-06 | Jenoptik Optical Systems Gmbh | Monolithische Linsenfassung |
| DE102017217107A1 (de) * | 2017-09-26 | 2019-03-28 | Robert Bosch Gmbh | Anordnung eines optischen Systems und Entwärmungsverfahren |
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| IL284361B2 (en) * | 2021-06-24 | 2024-08-01 | Rafael Advanced Defense Systems Ltd | Temperature balanced spacer |
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-
1999
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- 1999-01-19 EP EP05106797A patent/EP1596235B1/de not_active Expired - Lifetime
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