(57)【要約】【課題】  折り曲げミラーの大型化を達成する方法及び、折り曲げミラーの載せ降ろし前後で面形状が変化しない方法を用いた露光装置を提供する。【解決手段】  重力方向に対して傾きを持たせた少なくとも２つの光学部材を保持する反射ミラーユニット６０は反射ミラー（上）２４と反射ミラーベース上１と反射ミラー（下）２５と反射ミラーベース下２と反射ミラーベース上１、反射ミラーベース２に取り付けられた半球状部材５とベース部材３と光学部材の傾きを調整する調整部材８と半球状部材を支持するＶ凹形状保持部材４と反射ミラーベース下２を支持するキネマティック支持部材７を有し、  反射ミラーベース上１、反射ミラーベース下２に取り付けられた半球状部材５をミラーベース部材３のＶ形状保持部材で支持するキネマティックマウントで構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重力方向に対して傾きを持たせた少なくとも２つの光学部材を保持する構造体において、
前記光学部材と前記光学部材を各々保持する保持部材と前記保持部材を支持するキネマティックマウントとキネマティックマウントを保持するベース部材と前記光学部材の傾きを調整する調整機構で構成し、前記光学部材と前記光学部材を保持する保持部材の構造体をキネマティックマウントで支持することを特徴とする光学部材の保持構造。
【請求項２】
請求項１に記載の光学部材の構造体において、
前記光学部材と前記光学部材を保持する保持部材の構造体の少なくとも１つが一体の光学部材であることを特徴とする請求項１記載の光学部材の保持構造。
【請求項３】
請求項２に記載の光学部材において、
少なくとも１つの光学部材がベース部材と一体であることを特徴とする請求項２記載の光学部材の保持構造。
【請求項４】
請求項１に記載のキネマティックマウントは保持部材に３つのＶ凹形状、被保持部材に３つの球面部材を設けそれぞれを保持させることを特徴とする請求項１記載の光学部材の保持構造。
【請求項５】
請求項１に記載のキネマティックマウントは保持部材に円錐状凹部とＶ形状凹部と平面部
と被保持部材に３つの球面部材を設け、それぞれを保持させることを特徴とする請求項１記載の光学部材の保持構造。
【請求項６】
請求項１に記載の光学部材とは、ミラーもしくはレンズであることを特徴とする請求項１に記載の光学部材の保持構造。
【請求項７】
請求項１に記載の光学部材、保持部材、ベース部材、キネマティックマウントは、すべて低熱膨張材であることを特徴とする請求項１に記載の光学部材の保持構。
【請求項８】
デバイスを製造するデバイス製造方法であって、請求項１〜７のいずれか１つもしくは全部記載の光学部材を含む露光装置を用いて、原版のパターンを基板上に露光するステップと、露光された基盤を現像するステップと、を備えるデバイス製造方法。
【請求項９】
請求項８記載のデバイスは液晶パネルであることを特徴とする請求項８に記載のデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重力方向に対して傾きを持たせた光学部材の保持再現性の高い保持方法、すなわち、光学部材を取り外し、再搭載した場合でも光学部材の面再現性を高める保持方法に関するものである。また、これらの光学部材を有する鏡筒、さらにはその鏡筒を有する液晶パネル等を製造するための露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来例に関しては、特許第３４４５０２１号に示で示されている露光装置の例がある。
【０００３】
図７において、１９はスリット状に成形された照明光を照射する照明系、２０はマスク２１とワーク（液晶パネル）２８のアライメントマークを検出するアライメントスコープ、２２は照明系１９により照明されるマスク２１上のパターンの像をワーク（液晶パネル）２８上に投影する光学系が搭載される鏡筒、２３はミラー光学系２２内の入口側または出口側の光路上に配置した光学薄体である。照明系１９によって照明されるマスク２１上のパターンの像は、鏡筒２２内の折り曲げミラー２４、凹面鏡２６、凸面鏡２７、再び凹面鏡２６、折り曲げミラー２５、そして光学薄体２３を経てワーク２８に結像する。この状態において、ワーク２８をＹ方向に走査し、マスク２１上のすべてのパターンを露光する。
【０００４】
従来例において、反射面を分割して記載しているが、補正非球面加工を行う際のミラー等の載せ降ろしや折り曲げミラー分割等の記載がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４４５０２１号明細書（図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年の液晶露光装置に求められる性能としては、液晶パネルの大型化による多面取りができる事、タクトを短くすることで、一定時間内により多くのパネルに対して露光が可能なこと、の２点が求められている。そして、この用途に即した投影光学系を考えると、一度に露光できる範囲を広げるという意味で、露光幅の拡大が必要になる。
【０００７】
そのため、投影光学系全体の大きさはもちろん、個別の光学部品の大型化が必須となっている。もちろん、上記の従来の技術で説明した折り曲げミラーも例外ではなく、大型化が求められている。
【０００８】
しかしながら、大型の折り曲げミラーを製造するにはそれを取るための結晶炉の大型化、加工を行うための製造設備の大型化が必須となり、既に製造設備の限界に達している。たとえ製造設備が出来たとしても、コストの増大が免れない。
【０００９】
また、折り曲げミラーの製造上の問題、もしくは結像性能の向上を目的とし、折り曲げミラーを一度取り外し、製膜したり、補正非球面加工を行うことがある。そのため、折り曲げミラーの載せ降ろし前後で面形状が変化しないことが求められている。
【００１０】
即ち、解決しようとする課題は、折り曲げミラーの大型化を達成する方法及び、折り曲げミラーの載せ降ろし前後で面形状が変化しない方法である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明では、重力方向に対して傾きを持たせた少なくとも２つの光学部材を保持する構造体において、前記光学部材と前記光学部材を各々保持する保持部材と前記保持部材を支持するキネマティックマウントとキネマティックマウントを保持するベース部材と前記光学部材の傾きを調整する調整機構で構成し、前記光学部材と前記光学部材を保持する保持部材の構造体をキネマティックマウントで支持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
重力方向に傾きを持たせた光学部品の保持方法において、折り曲げミラーをキネマティックマウントで支持することで折り曲げミラーの大型化を達成する方法及び、折り曲げミラーの載せ降ろし前後で面形状が変化しない光学部材の保持方法を有する露光装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態の光学保持構造の構成を説明する図である。
【図２】本発明の第１実施形態のキネマティックマウントの構成を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態の加工・組立工程のフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態の光学保持構造の構成を説明する図である。
【図５】本発明の第２実施形態のキネマティックマウントの構成を説明する図である。
【図６】本実施例を用いる露光装置全体を表す図である。
【図７】従来の露光装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
まずは、図６を用いて本発明の保持再現性の高い折り曲げミラーが搭載される走査型露光装置の説明をする。
【００１５】
図６は、本発明の保持再現性の高い折り曲げミラーが搭載される走査型露光装置を示す図である。
【００１６】
図６において、１９はスリット状に成形された照明光を照射する照明系、２０はマスク２１とワーク（液晶パネル）２８のアライメントマークを検出するアライメントスコープ、２２は照明系１９により照明されるマスク２１上のパターンの像をワーク（液晶パネル）２８上に投影する光学系が搭載される鏡筒、２３はミラー光学系２２内の入口側または出口側の光路上に配置した光学薄体である。照明系１９によって照明されるマスク２１上のパターンの像は、鏡筒２２内の折り曲げミラー２９、凹面鏡２６、凸面鏡２７、再び凹面鏡２６、折り曲げミラー２９、そして光学薄体２３を経てワーク２８に結像する。この状態において、ワーク２８をＹ方向に走査し、マスク２１上のすべてのパターンを露光する。
【００１７】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
〔第１実施形態〕
図１は本発明の第１実施形態の光学保持構造の図である。本実施形態の光学保持構造は、図１に示すように２４が反射ミラー（上）、２５が反射ミラー（下）で、反射ミラー（上）２４は反射ミラーベース上１に、反射ミラー（下）２５は反射ミラーベース下２に搭載されている。
【００１９】
反射ミラーベース上１は半球状部材５が取り付けられおり、ベース部材３にはＶ形状保持部材４には傾きを調整可能な調整部材８を介してＶ形状保持部材４のキネマティックマウントが取り付けられており、反射ミラー（上）２４と反射ミラーベース上１を接着した構造体はベース部材３に取り付けられたＶ形状保持部材４のキネマティックマウントにより支持される。
【００２０】
反射ミラーベース下２も同様に半球状部材５が取り付けられおり、反射ミラー（下）２５と反射ミラーベース下２を接着した構造体がベース部材３に直接支持出来ないため、ベース部材３にキネマティックマウント保持部材７を備え付け、キネマティックマウント保持部材７に取り付けたＶ形状保持部材４のキネマティックマウントにより反射ミラー（下）２５と反射ミラーベース下２を接着した構造体を支持する構造となっている。
【００２１】
またベース部材３には、貫通軸が取り付けられており、フレーム３１に搭載されていると共にフレーム３１に対してＹ軸周りで回転できるようになっている。フレーム３１は図６における鏡筒２２に搭載されている。
【００２２】
即ち、反射ミラー（上）２４及び反射ミラー（下）２５は、鏡筒２２に対してＹ軸周りに回転させることが出来る構造となっている。
【００２３】
反射ミラー（上）２４と反射ミラーベース上１の取り付け方法は、ネジ等による機械的な締結もしくは、接着材等で行う。
【００２４】
接着箇所は面変形を一定にするため、反射ミラーベース上１に３点の接着用の部分を設けてその部分で接着させる。
【００２５】
接着材は、本発明のミラー反射ユニット６０が鏡筒２２で囲われた状態で搭載され、閉空間となるので、鏡筒２２内に構成される光学部品のくもりを防止するため、低発ガスタイプのもので、反射ミラーベース１と反射ミラー（上）２４を蒸着することから、真空対応で高温対応のものが望ましい。
【００２６】
反射ミラーベース下２と反射ミラー（下）２５の取り付けについても同様なので省略する。
【００２７】
次に反射ミラー（上）２４と反射ミラーベース上１の材質及び形状について説明する。
【００２８】
反射ミラー（上）２４及び反射ミラー（下）２５の材質は、例えばショット社のゼロデュア、もしくはオハラ社のクリアセラム等のガラスセラミクス（線膨張係数約０．１ｐｐｍ／℃）等が考えられる。また、反射ミラーベース上１及び反射ミラーベース下２の材質は、例えばスーパーインバーもしくは、京セラのコージライト等のゼロ膨張セラミクス（線膨張係数０．１ｐｐｍ／℃）が考えられる。
【００２９】
反射ミラーベース上１、反射ミラーベース下２は重量によるたわみを少なくしたり、固有値を上げる手段として、中抜き形状として軽量化することも考えられる。
【００３０】
反射ミラーベース下２と反射ミラー（下）２５の取り付けについても同様なので省略する。
【００３１】
図２は、キネマティックマウントの説明をした図である。
【００３２】
反射ミラーベース上１に取り付けられた半球状部材５は、ＸＹ平面状に３箇所配置されている。ベース部材３に調整部材８を介してＶ形状凹保持部材４がピンで位置決めされて取り付けられており、ＸＹ平面状に３箇所配置されている。
【００３３】
半球状部材とＶ形状保持部材４は対向する位置に配置される。
【００３４】
このキネマティックマウントを用いることで独立した６自由度が拘束され、再現性良く位置決めさせることができる。
【００３５】
反射ミラーベース下２も同様に、半球状部材５がＸＹ平面状に３箇所配置されている。
【００３６】
しかし反射ミラーベース２の半球状部材５をそのままＶ形状保持部材４に取り付けられないため、ベース部材３にキネマティック保持部材７を取り付けて、ピンで位置決めされたＶ形状凹保持部材４に搭載する。
【００３７】
搭載方法は、反射ミラー（上）２４と反射ミラーベース上１の構造体は吊り下げて上方向から半球状部材５がＶ形状凹保持部４に合うように搭載する。
【００３８】
反射ミラー（下）２５と反射ミラーベース下２の構造体は、吊ったまま水平方向に抜き差しをしながら半球状部材５とＶ形状凹保持部４に合うように搭載する。
【００３９】
キネマティックマウントで構成させる半球状部材５、Ｖ形状凹保持部材４、キネマティック保持部材７、円錐状凹部材９、平面保持部材１０の材質は例えばスーパーインバーもしくは京セラのコージライト等のゼロ膨張セラミクス（線膨張係数０．１ｐｐｍ／℃）が考えられる。
【００４０】
次に角度調整機構ついて説明する。
【００４１】
ベース部材３に取り付けてある調整部材８は、Ｖ形状保持部材４の高さをそれぞれ調整可能となっており、角軸ごとにＺ方向に高さを調整することで、反射ミラー（下）２５に対して反射ミラー（上）２４の角度を調整できる機構となっている。
【００４２】
調整機構は、ネジ等による調整や、スペーサによる調整等などが考えられる。
【００４３】
続いて図３は反射ミラー（上）２４及び反射ミラー（下）２５が複数の部品を介して反射ミラーベース４に搭載されるまでの加工・組立工程を表した図である。
【００４４】
この目的は、まず第１に反射ミラー（上）２４と反射ミラー（下）２５との成す角度を所望の値（例えば９０°）に調整するということである。
【００４５】
また第２に、反射ミラー（上）２４及び反射ミラー（下）２５が保持状態で平面になるのを達成する、ということである。
【００４６】
目的１を達成するためには、反射ミラー（上）２４及び反射ミラー（下）２５を研磨した後、反射ミラーベース４に複数の部品を介して搭載し、Ｚ方向調整機構を用いて、反射ミラー（下）２５に対して反射ミラー（上）２４の角度を調整すれば良い。
【００４７】
また、目的２を達成するためには、まず図３に示すとおり、以下の手順を踏めば良い。
【００４８】
１）反射ミラー（上）２４及び反射ミラー（下）２５を搭載状態で干渉計１７を用いて、全面を測定する。
【００４９】
２）反射ミラー（上）２４、反射ミラー（下）２５を反射ミラーベース４から降ろし、１）のデータに従い、凸部を削り取る補正非球面加工を行う。
【００５０】
３）反射ミラー（上）２４、反射ミラー（下）２５に膜の蒸着等を行い、反射ミラーベース４に再搭載する。
【００５１】
ここで、上記２）３）に記した、反射ミラー（上）２４、反射ミラー（下）２５の反射ミラーベース４からの降ろしと、再搭載時で、反射ミラー（上）２４、反射ミラー（下）２５にかかる力の再現性が必要となる。即ち、反射ミラー（上）２４、反射ミラー（下）２５にかかる力が降ろし時と再搭載時で再現性があれば、面状態の再現性もある、ということになる。
【００５２】
ここで所望の角度にあわせる際に、Ｖ形状凹保持部の厚さを削ってあわせることで、所望の角度に調整しても良い。
【００５３】
以上の実施例において、反射ミラーユニット６０の構成する要素を全て低熱膨張材としていたが、これは、反射ミラーユニット６０を取り巻く温度によって、ベース部材３に対する反射ミラー（上）２４及び反射ミラー（下）２５の位置関係を保つためである。
【００５４】
しかしながら、反射ミラーユニット６０を取り巻く温度環境を精密に一定にすることが出来れば、反射ミラーユニット６０の構成要素の材質を一般的な材料に変えても良い。
【００５５】
〔第２実施形態〕
つぎに、図４に基づいて本発明の第２実施形態の構成について説明する。図４は本発明の第２実施形態の光学保持構造を示した図である。本実施形態の光学保持構造は、図１に構成される反射ミラーベース上１と反射ミラー上２４から、三角ミラー（上）１１に、反射ミラーベース下２と反射ミラー下２５から三角ミラー（下）１２に置き換えた構成となっている。
【００５６】
このように構成することで接着による面変形が少ないため、面形状が出しやすく剛性も向上する。
【００５７】
このとき、三角ミラー（下）１２とベース部材３を一体型としても良い。
【００５８】
次に図５を用いて、別のキネマティック構成について説明する。
【００５９】
図５に示すように三角ミラー（上）１１に３つの半球状部材５が取り付けられている。半球状部材５は、三角ミラー（上）１１のＸＹ平面上に３箇所配置されている。
【００６０】
ベース部材３は調整部材８を介して円錐状凹部９とＶ形状凹部４と平面保持部１０のキネマティックマウントが設けられている。
【００６１】
このとき、位置再現性を向上させるために、円錐上状凹部９を三角ミラーの頂角側に位置させるのが良い。
【００６２】
このようにキネマティックマウントを用いることで、各半球形状部材５は保持部材に設けた円錐状凹部材９により、３つの並進自由度が拘束され、Ｖ形状凹部４により２つの回転自由度が拘束され、平面保持部材１０により１つの回転自由度が拘束されることにより、ミラーベース５は保持部材に対して３次元直交３軸方向の並進自由度と各軸周り方向の３つの回転自由度との独立した６自由度が拘束されることとなる。
【００６３】
三角ミラー（下）１２も同様に、半球状部材５がＸＹ平面状に３箇所配置されている。
【００６４】
しかし三角ミラー（下）１２に取り付けられた半球状部材５をそのままＶ形状保持部材４に取り付けられないため、ベース部材３にキネマティック保持部材７を取り付けて、円錐状凹部材９、Ｖ形状凹部４、平面保持部材１０に半球状部材５を搭載する。
【００６５】
搭載方法は、第１の実施例と同じなので省略する。
【００６６】
その他の構成や機能に関しては第１の実施例と同じなので省略する。
【００６７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１  反射ミラーベース上
２  反射ミラーベース下
３  ベース部材
４  Ｖ形状凹保持部材
５  半球状部材
７  キネマティックマウント保持部材
８  調整部材
９  円錐状凹部材
１０  平面保持部材
１１  三角ミラー（上）
１２  三角ミラー（下）
１３  軸受け三角ミラー（下）
１６  頂角
１７  干渉計
２２  鏡筒
２４  反射ミラー（上）
２５  反射ミラー（下）
２９  折り曲げミラー
３０  貫通軸
３１  フレーム
６０  反射ミラーユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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