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JP2000195788A - 光学システム、特にマイクロリソグラフィ―に用いられる投影照明ユニット - Google Patents

光学システム、特にマイクロリソグラフィ―に用いられる投影照明ユニット

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Publication number
JP2000195788A
JP2000195788A JP11348922A JP34892299A JP2000195788A JP 2000195788 A JP2000195788 A JP 2000195788A JP 11348922 A JP11348922 A JP 11348922A JP 34892299 A JP34892299 A JP 34892299A JP 2000195788 A JP2000195788 A JP 2000195788A
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JP
Japan
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lever
inner ring
optical system
tension
compression
Prior art date
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Pending
Application number
JP11348922A
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English (en)
Inventor
Erich Merz
メルツ エリッチ
Jochen Becker
ベッカー ジョシェン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss AG
Original Assignee
Carl Zeiss AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss AG filed Critical Carl Zeiss AG
Publication of JP2000195788A publication Critical patent/JP2000195788A/ja
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 特にスロット状の視野或いは非回転対称照明
を伴う光学システム、特にマイクロリソグラフィーに用
いられる投影照明ユニットを提供する。 【解決手段】取り付け台７又は内側リングに配置されて
いる光学エレメント１、特にレンズ又はミラーと、アク
チュエータ８ａ、８ｂ及び９ａ、９ｂとを有する。複数
のアクチュエータ８ａ、８ｂ及び９ａ、９ｂは、張力及
び／又は圧縮力を発生させるために半径方向力−変位伝
動装置を介して変形可能な内側リングに作用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光学システムに関
し、特に請求項１の序言でより詳しく定義されている種
類の、マイクロリソグラフィーに用いられる投影照明ユ
ニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】EP 0 678 768 A2は、序説に記載されて
いる種類の光学システムを記述しており、そこではステ
ッピング及びスキャンニングのプロセスが使用されてい
て、幅の狭いスロット上のストリップだけがマスクから
ウェーバーへ送られる。フィールド全体を照明するため
に、レチクルとウェーバーとが横に変位させられる（ス
キャンニング）。
【０００３】しかし、この従来技術の光学システムの欠
点は、スロットの幾何学的形状の結果として、特にウェ
ーバーの近くにあるレンズに非回転対称な照明が写され
ることである。このことは、該レンズの不可避の加熱か
ら生じる温度分布も該レンズにおいて同様に非回転対称
となることを意味し、従って、屈折率と温度との直線相
関と、熱膨張とのために、例えば非点収差などの映像誤
差が光軸上で生じる。
【０００４】この種の光学システムに伴う更なる問題
は、いわゆる圧密効果、即ち照射に起因するエージング
であり、この効果も同様に映像誤差をもたらす。
【０００５】EP 0 678 768 A2において、レンズの不均
一な加熱により生じる映像誤差を補正するために、該レ
ンズを“最終制御エレメント”として使用することが提
案されている。この目的のために、半径方向に作用する
力がレンズに作用できるようにされる。しかし、この解
決策の欠点は、圧縮力だけが生成されるので、厚さに非
対称的変化が生じる結果となる。
【０００６】EP 0 660 169 A1は、対物レンズに補正エ
レメントが設けられるようになっているマイクロリソグ
ラフィーに用いられる投影照明ユニットを開示してい
る。それらの補正エレメントは、光軸の周りに回転させ
ることのできるレンズの対を含んでいる。この場合、球
面レンズに円柱状メニスカス形状を重ねることによって
該レンズの形状からの屈折力が変更される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、例えば、不
均一な温度分布及び／又は圧密効果によって生じる映像
誤差を制御された非点収差によって補正或いは少なくと
も著しく減少させることのできる、最初に述べた種類の
光学システムを提供するという目的に基づいている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に従って、この目
的は、請求項１の定義部分において列挙されている特徴
によって達成される。
【０００９】従来技術とは対照的に、厚さの変化だけを
もたらす圧縮力が生じるだけではなくて、制御された張
力及び／又は圧縮力によって光学エレメント（例えば、
レンズ）が変形され、この変形は、生じる映像誤差を大
幅に補償することができるように、選択される。
【００１０】本発明の１つの形では、力−変位・伝動装
置がレバーでのレバー伝達を提供することが可能であ
り、該レバーの１端に少なくとも１つのアクチュエータ
が作用し、内側リングの方に向いている該レバーの他端
は、光軸に平行な力が該内側リングに生じることとなる
ように、該内側リングに作用する。
【００１１】張力及び圧縮力を適切に整え或いは分布さ
せ、それに応じてそれらを周囲に分布させることによ
り、例えば、レンズを支持する内側リングのために、従
ってレンズのためにも、二重のリップルを生じさせるこ
とが可能である。特に、各場合に張力及び圧縮力が互い
に１８０°反対向きであり、各場合に張力及び圧縮力が
９０°の間隔で交替していて、各場合にこれらの力の間
に位置する継手によって該内側リングが取り付け台にし
っかり結合されている場合に、前記のように二重のリッ
プルを生じさせることが可能である。
【００１２】この様にして作られる非点収差は、映像誤
差を実質的に補償することを可能にする。実際には、例
えばレンズ等の光学エレメントは、この様にして生成さ
れた変形でサドルのような形を呈する。
【００１３】必要ならば、“過補償”を与えることによ
って、製造欠陥或いは該システム中の他の光学エレメン
トからの映像誤差についての付加的補償を訂正すること
が可能である。このようにして、全体として、単純な手
段を用いることによって対物レンズ全体又は照明ユニッ
トに補償を与えることが可能となる。
【００１４】張力及び圧縮力を発生させるための種々の
エネルギー発生装置が考えられる；一般に、精度を高め
或いは適当な精密調整を与えるために、レバー伝導装置
が使用されよう。簡単な張力及び圧縮力発生装置とし
て、圧電ユニット又は水圧ユニット又は、有利には、簡
単な構造で取り付け台に配置することのできる機械的な
張力ユニット及び圧縮力ユニットの形のアクチュエータ
を使用することが可能である。この手段は、同時に水圧
装置を密封するために或いは張力ユニット及び圧縮力ユ
ニットを収容するために取り付け台を使用することを可
能にする。
【００１５】残りの従属請求項と、概して図面を参照し
て次に説明する模範的実施態様とから有利な改良点及び
形態が明らかとなろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】投影照明ユニットはマイクロリソ
グラフィーの分野で一般的に知られているので、以下で
は、この種のユニットに取り付けられ、その目的のため
に、取り付け台７に結合されている内側リング２に取り
付けられる光学エレメント１だけについて説明をする。
【００１７】例えばレンズ１等の光学エレメント（図２
では部分的に図示されているだけであるが、図１では完
全に示されている）は、内側リング２の周囲に均等に分
散配置されている角張ったデザインの多数の支持足３に
取り付けられている。いずれも内側リング２に結合され
ている支持足３の部分４は、光軸に平行である。支持足
３の、内側に向いている中間部分５は、レンズ１のため
の支持面６を有し、光軸に対して直角をなして延在して
いる。支持足３がこの様なデザインであるので、精密な
取り付けが可能であり、また、光学エレメントとしての
レンズ１に変形を生じさせるために弾性を与えることが
可能である。
【００１８】内側リング２を囲む取り付け台７には、２
つのアクチュエータがあって、該アクチュエータは、互
いに１８０°反対向きであって、半径方向に、即ち光軸
に垂直な方向に作用する張力を発生させる張力ユニット
８ａ及び８ｂの形をとっている。同様に半径方向の圧縮
力を発生させる別の２つの圧縮力ユニット９ａ、９ｂも
１８０°反対向きに配置されていて、張力ユニットに関
して９０°だけずれている。張力ユニット及び圧縮力ユ
ニットは、図１では略図示されており、図３及び４のそ
の一般的機能原理に関して次に説明をする。
【００１９】内側リング２を取り付け台７にしっかり結
合させる結合部１０は、いずれも、互いに関して９０°
ずれている２つの張力ユニット及び圧縮力ユニットの中
央に位置している、即ち、この結合部は、いずれも、前
記ユニット間で４５°の所にある。該結合部は任意の望
ましい形状であって良い。図１では、これらの結合部も
略図示されているに過ぎず、斜視図であるために４つの
結合部１０のうちの３つだけが見える。
【００２０】図２の矢方向１１に対応する、張力ユニッ
ト８ａ、８ｂ及び圧縮力ユニット９ａ、９ｂにより加え
られる半径方向の張力／圧縮力は、次に述べるように、
Ｚ軸に平行に作用して非点収差を生じさせる力に変換さ
れる。
【００２１】図２から分かるように、この目的にために
エルボ・レバー１２を有するレバー伝導装置が設けられ
ており、前記レバーは内側リング２と取り付け台７との
間に位置している。エルボ・レバー１２は、各々、断面
がＴ形状であり、このＴの横棒は光軸に対して直角をな
して延在している。該レバー又は該Ｔの横棒の一端にお
いて、エルボ・レバー１２は取り付け台７に弾力的に或
いは関節的に結合されており、内側リング２に面する他
方の端は同様に関節的に内側リング２に結合されてい
る。該Ｔの横棒の両端間にレバーアーム１３があり、こ
のレバーアームは、前記横棒に対して垂直に且つＺ軸に
平行に延在しており、これに張力ユニット８ａ、８ｂ及
び圧縮力ユニット９ａ、９ｂからの張力及び圧縮力１１
が作用する。
【００２２】処理ユニット８ａ、８ｂ及び圧縮力ユニッ
ト９ａ、９ｂの個数及び排列に応じて、４個のエルボ・
レバー１２が周囲に９０°間隔で分散配置されている。
このことは、４個の結合部１０と共に、内側リング２が
合計で８個の結合点を介して取り付け台７に弾力的に結
合されることを意味する。図１では内側リング２と取り
付け台７との間のポケット１４が見られ、このポケット
にエルボ・レバー１２が填め込まれている。
【００２３】力が作用する矢方向１１に応じて、模範的
実施態様では、周囲で交互に下向き或いは上向きの力
が、図１に示されている矢１５ａ（下向き）及び１５ｂ
（上向き）に従って内側リング２に生じる。
【００２４】原理的には、張力或いは圧縮力だけによっ
て、即ち上向きの力或いは下向きの力だけによって、非
点収差を生じさせることが可能であるけれども、選択さ
れた交互形態のデザインでは、固定された結合部１０が
力のこれらの各作用点の間に位置しているために、レン
ズ１に二重リップル或いはサドルの形状をもたらし、そ
のためにレンズ１がＺ方向に変位しないという利点が得
られる。
【００２５】図３及び４に示されている張力及び圧縮力
は同時に大きな変位をレンズ１の微調整に変換する伝動
をもたらす。部分的にはレバーの長さを選択することに
よって、伝動比を容易に変更することができる。
【００２６】図３は張力ユニット８ａ、８ｂを示し、図
４は圧縮力ユニットを示しており、これらの張力ユニッ
ト８ａ、８ｂ及び圧縮力ユニット９ａ、９ｂは、取り付
け台７に保持されているスピンドル駆動装置１６を有す
る。スピンドル駆動装置１６のスピンドル・ナット１７
は、同じく取り付け台７に保持されている案内スリーブ
１８に結合されている。引っ張りバネ１９の一端は案内
スリーブ１８に結合されており、その他端はエルボ・レ
バー１２のレバーアーム１３に作用する。レンズ１に下
向きに作用する力を生じさせるために、スピンドル・ナ
ット１７及び案内スリーブ１８を介して矢８ａ、８ｂの
方向の並進運動が生じるようにスピンドル駆動装置１６
が回される。適当に“柔らかい”引っ張りバネ１９を使
用すれば、大きな運動（即ち複数のスピンドル回転で）
を小さな運動に変換して矢１５ａの方向の僅かな或いは
繊細な調整力を生じさせることが可能である。
【００２７】必要ならば、引っ張りバネ１９と釣り合わ
せるためにプレストレスバネ２０を設けても良い。スピ
ンドル駆動装置１６を取り付け台７に確保する方法は、
ホイール２１及び案内スリーブ１８のための滑り軸受け
２２によって略図示されている。
【００２８】図４に示されている圧縮力ユニットは、根
本的に同様の構造であり、同じコンポーネントを包含し
ている。しかし、この場合には、引っ張りバネ１９の代
わりに圧縮バネ２３が設けられており、この圧縮バネ
は、スピンドル駆動装置１６が回されてスピンドル・ナ
ット１７が案内スリーブ１８と共に並進運動するとき、
矢９ａ、９ｂの方向の運動を生じさせる。レンズ１に作
用する上向きの力１５ｂは、圧縮バネ２３に結合されて
いる圧力ロッド２４が作用するエルボ・レバー１２のレ
バーアーム１３を介しての結果である。図３に示されて
いる取り付けに加えて、圧縮バネ２３及び圧力ロッド２
４は、圧縮ロッド２４に付加的な取り付け又は案内２５
を設けることを必要とする。
【００２９】当然に、力１５ａ及び１５ｂを発生させる
ために図３及び４に原理的に描かれている機械的な張力
ユニット及び圧縮力ユニットの代わりに水圧ユニットを
使用することもできる。圧電駆動装置も考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】取り付け台に結合されている内側リングを伴う
光学システムの斜視図である。
【図２】光学エレメントが取り付けられている変形可能
な内側リングでの張力及び圧縮力の発生についての機能
原理を示す図である。
【図３】張力を発生させるための機械的張力ユニットの
略図である。
【図４】圧縮力を発生させるための機械的圧縮力ユニッ
トの略図である。
【符号の説明】
１ 光学エレメント ２ 内側リング ７ 取り付け台 ８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ アクチュエータ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特にスロット状の視野或いは非回転対称
    照明を伴う光学システム、特にマイクロリソグラフィー
    に用いられる投影照明ユニットであって、 該システムは、取り付け台又は内側リングに配置されて
    いる光学エレメント、特にレンズ又はミラーと、 該光学エレメント及び／又は該内側リングに作用するア
    クチュエータとを有し、 張力及び／又は圧縮力を発生させるために複数のアクチ
    ュエータ（８ａ、８ｂ及び９ａ、９ｂ）が半径方向力−
    変位・伝動装置を介して変形可能な内側リング（２）に
    作用することを特徴とする光学システム。
  2. 【請求項２】 この力−変位伝動のためにレバー（１
    ２）を伴うレバー伝動装置が設けられており、少なくと
    も１つのアクチュエータ（８ａ、８ｂ及び９ａ、９ｂ）
    が該レバー（１２）の一端に作用し、該レバーの、該内
    側リング（２）の方に向いている他端は、光軸に平行な
    力が該内側リング（２）に発生するように、該内側リン
    グ（２）に作用するようになっていることを特徴とする
    請求項１に記載の光学システム。
  3. 【請求項３】 いずれの場合にも１８０°反対向きであ
    る張力及び圧縮力がレバー（１２）に作用し、張力及び
    圧縮力はいずれの場合にも９０°間隔で交替し、該内側
    リング（２）は、いずれの場合にもこれらの力の間に位
    置する結合部（１０）によって該取り付け台（７）にし
    っかりと結合されていることを特徴とする請求項１又は
    ２に記載の光学システム。
  4. 【請求項４】 該レバーは、該内側リング（２）と該取
    り付け台（７）との間に９０°間隔で配置されたエルボ
    ・レバー（１２）として設計されており、該エルボ・レ
    バー（１２）は、その外周部において該取り付け台
    （７）に弾力的に結合され、その内周部において該内側
    リング（２）に関節的に作用し、該アクチュエータ（８
    ａ、８ｂ及び９ａ、９ｂ）は、各々、該エルボ・レバー
    （１２）の、該光軸に平行に延在するレバーアーム（１
    ３）に作用することを特徴とする請求項２又は３に記載
    の光学システム。
  5. 【請求項５】 該内側リング（２）の周囲に角張った足
    足（３）が分散配置されており、該足（３）の、該内側
    リング（２）に結合されている部分（４）は該光軸に平
    行に向けられており、この軸に対して直角に内方に延在
    する中間部分（５）は該光学エレメント（６）のための
    支持面を有することを特徴とする請求項１〜４のうちの
    １つに記載の光学システム。
  6. 【請求項６】 該アクチュエータ（８ａ、８ｂ及び９
    ａ、９ｂ）は機械的な張力ユニット（８ａ、８ｂ）及び
    圧縮力ユニット（９ａ、９ｂ）として設計されているこ
    とを特徴とする請求項１〜５のうちの１つに記載の光学
    システム。
  7. 【請求項７】 該張力ユニット（８ａ、８ｂ）及び圧縮
    力ユニット（９ａ、９ｂ）はスピンドル駆動装置（１
    ６）を有し、関連するレバー（１２）に作用するバネ装
    置（１９，２３）にスピンドル・ナット（１７）を介し
    て張力及び圧縮力を作用させることができるようになっ
    ていることを特徴とする請求項６に記載の光学システ
    ム。
  8. 【請求項８】 該バネ装置（１９，２３）は、大きな調
    整変位を該レバー（１２）への微調整に変換するために
    使われることを特徴とする請求項７に記載の光学システ
    ム。
  9. 【請求項９】 該張力ユニット（８ａ、８ｂ）及び圧縮
    力ユニット（９ａ、９ｂ）は、該取り付け台（７）の穴
    に配置されていることを特徴とする請求項８に記載の光
    学システム。
JP11348922A 1998-12-23 1999-12-08 光学システム、特にマイクロリソグラフィ―に用いられる投影照明ユニット Pending JP2000195788A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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DE19859634.0 1998-12-23
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