(57)【要約】【課題】長期間に亘り露光処理を継続しても屈折率の変化が少なく、収差が少ない投影光学系の製造方法を提供する。【解決手段】投影光学系４を露光装置本体に搭載する前に、前記投影光学系を構成するレンズ４ａあるいは前記レンズ４ａの硝材７に予め露光を行い、屈折率の変化を減少させる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光学系を露光装置本体に搭載する前に、前記投影光学系を構成するレンズあるいは前記レンズの硝材に予め露光を行い、屈折率の変化を減少させることを特徴とする投影光学系の製造方法。
【請求項２】
前記レンズの硝材に予め露光を行い、前記屈折率の変化を減少させる工程と、
前記レンズにより前記投影光学系を組み立てる工程と、
前記レンズの位置決め制御を行い前記投影光学系の収差を減少させる工程と、を有することを特徴とする請求項１記載の投影光学系の製造方法。
【請求項３】
前記レンズにより前記投影光学系を組み立てる工程と、
前記投影光学系に予め露光を行い前記屈折率の変化を減少させる工程と、
前記レンズの位置決め制御を行い前記投影光学系の収差を減少させる工程と、を有することを特徴とする請求項１記載の投影光学系の製造方法。
【請求項４】
請求項1から３のいずれかに記載の投影光学系の製造方法により前記投影光学系を製造する工程と、
前記投影光学系を露光装置本体に搭載する工程と、を有することを特徴とする露光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影光学系の製造方法、その投影光学系の製造方法を用いる露光装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クリアーな微細パターンを形成するために露光装置の投影レンズ及びレンズ硝材はあらゆる光学的な収差を小さくする必要があり、レンズ材料に対しても非常に高い屈折率の均質性が要求されている。
ここで、コンパクションとは、紫外線の照射により照射された合成石英ガラスの被照射部の密度が増加し、この密度変化に伴い合成石英ガラスの被照射部の屈折率が上昇する現象をいう。
さらに、レアファクションとは、紫外線の照射により照射された合成石英ガラスの被照射部の密度が減少し、この密度変化に伴い合成石英ガラスの被照射部の屈折率が低下する現象をいう。
このコンパクション及びレアファクションによる屈折率の変化を低減させるめ、石英ガラスを合成するときの条件を最適化することや、特定雰囲気での熱処理又は水素分子やフッ素をドープする等の多くの方法が提案されてきた。
【０００３】
具体的には、ひとつには特開２０００−１４３２５２号公報（特許文献１）により、フッ素を一定量ドープすることで、紫外線照射時の屈折率の変化を低減させるという方法が提案されている。
さらに、特開２００４−２６９２８７号公報（特許文献２）により、次の提案が成されている。
即ち金属不純物濃度をこれまでより低減し、ＳｉＯＨを１〜１００ｗｔｗｔｐｐｍ、水素分子を５×１０１６〜１×１０１９分子／ｃｍ３、フッ素を５０〜１００００ｗｔｐｐｍ含有させるという提案である。
これによって、エキシマレーザやエキシマランプによる照射に長期間耐えられる照射耐性の高い石英ガラス部材を得ることが可能である。
【０００４】
さらに、特開平１０−１１６７６６号公報（特許文献３）により、被露光基板を正しい露光量で露光するため、照明光学系によりマスクを照明し、前記マスクのパターンに応じて基板を露光する際の次の提案が成されている。
即ち被露光基板を正しい露光量で露光するため、前記照明光学系の一部又は全部の透過率をほぼ一定に維持する透過率維持手段を有するという露光装置が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１４３２５２号公報
【特許文献２】特開２００４−２６９２８７号公報
【特許文献３】特開平１０−１１６７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術では、石英ガラス硝材に限られたものであると同時に、これらの対策がなされた硝材を用いて投影光学系を組み立てることにより屈折率の変化を低減させることは可能である。
しかし、補正光学系の限界により収差が悪化してしまう場合や、現状取り付けられている補正機構では補正できない収差が変化した場合に対応できないという問題があった。
しかも、高照度で使用する投影光学系では屈折率の変化の影響が大きく、それにより波面収差が変化してしまう。そのため、レンズ寿命が極端に短くなるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、長期間に亘り露光処理を継続しても屈折率の変化が少なく、収差が少ない投影光学系の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明の投影光学系の製造方法は、投影光学系を露光装置本体に搭載する前に、投影光学系を構成するレンズあるいは前記レンズの硝材に予め露光を行い、屈折率の変化を減少させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の投影光学系の製造方法によれば、露光装置本体に搭載する前に、投影光学系を構成するレンズあるいは前記レンズの硝材に予め露光を行い、屈折率の変化を減少させる。
このため、収差も非常に少ない投影光学系を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を、その実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、図1を参照して、本発明の実施例１の投影光学系の製造方法を説明する。
露光装置は、光源とシャッタとを含む照明装置１と、回路パターンの描かれたレチクル２を搭載するためのレチクルステージ３と、焼付け用の投影光学系となる投影光学系４とを備える。投影光学系４は、屈折系あるいは反射屈性系のレンズ４ａから成る。
さらに、焼付け対象のウエハ５を載せて移動するウエハステージ６を備える。
投影光学系４は、複数のレンズ４ａから成り、マスク又はレクチル２への照射光をウエハ５上に縮小投影し、ウエハ５上に回路パターン等を焼き付けるための複数のレンズ系である。
さらに、投影光学系４を構成するレンズ４ａを位置決め制御することにより収差を減少させる制御部８を備える。
【００１１】
投影光学系４を露光装置本体に搭載する前に、投影光学系４を構成するレンズ４ａの図３に示される硝材７に予め露光を行い、レンズ４ａの屈折率の変化を減少させる。  
レンズ４ａの図３に示される硝材７に予め露光を行う場合、予め顧客の通常使用量以上の露光を長時間行い、レンズ４ａの屈折率の変化を減少させる。
ここで予めの露光に際する長時間の露光時間とは、レンズの屈折率の変化を減少させ得るのに十分な時間であり、投影光学系の構成により異なる。
図２に、厚さ一定のレンズ硝材Ａとレンズ硝材Ｂにおいてｉ線照度を利用した積算露光量による屈折率変化の測定を試みた結果を示す。
これにより、レンズ硝材Ａ，Ｂで差があるものの、いずれも照射時間及び光量に伴い屈折率の変化は減少した。
このため、顧客が長期間に亘り高照度で露光装置を使用しても屈折率の変化を殆ど生じさせない投影光学系４を得ることができる。
つまり、予めの露光により硝材７のコンパクション、レアファクションである屈折率変化を減少させ、顧客使用時には、投影光学系４の各レンズ４ａの屈折率が殆ど変化しない。  これにより露光精度の信頼性を高める。
次に、レンズ４ａにより投影光学系４を組み立てる。
さらに、レンズ４ａの位置決め制御を行い投影光学系４の収差を減少させる。
【００１２】
次に、図４のフローチャートを参照して、本発明の実施例１の投影光学系４の製造方法を説明する。
まず、投影光学系４を構成するレンズ4ａに使用する図３に示される硝材７に光照射を行い（ステップｓ１１）、硝材７のコンパクションやレアファクションを誘起し、屈折率の変化を減少させた状態にする（ステップｓ１２）。
その後、その硝材７から成るレンズ４ａで投影光学系４を組み立て（ステップＳ１３）、さらに投影光学系４全体又は各レンズの収差調整を行う（ステップｓ１４）。これより屈折率の変化を少なくする投影光学系４を作成する。
なお、硝材７に対し実際の露光装置で用いる光源のエネルギー密度より高いエネルギー密度の光照射を行い硝材７に対して積極的にダメージを与えることで短期間で屈折率の変化が少ない投影光学系４の作成が可能である。
【００１３】
次に、本発明の実施例１における露光装置の製造方法を説明する。
実施例１における露光装置の製造方法は、実施例１に基づく上記投影光学系の製造方法により前記投影光学系４を製造する工程を有する。
また、実施例１における露光装置の製造方法は、実施例１に基づく上記投影光学系の製造方法により製造した投影光学系４を露光装置本体に搭載する工程を有する。
ここで、投影光学系を製造する工程とは、図４に示すフローチャートに基づいて投影光学系４を製造する工程を示す。
【実施例２】
【００１４】
次に本発明の実施例２を説明する。
まず、本発明の実施例２における投影光学系の製造方法を説明する。
本発明の実施例２の投影光学系の製造方法は、投影光学系４を露光装置本体に搭載する前に、投影光学系４を構成するレンズ４ａに予め露光を行い、レンズ４ａの屈折率の変化を少なくする。
次に、レンズ４ａにより投影光学系４を組み立てる。
さらに、投影光学系４に予め露光を行い記屈折率の変化を減少させる。
さらに、制御部８によりレンズ４ａの位置決め制御を行い投影光学系４の収差を減少させる。
【００１５】
次に、図５のフローチャートを参照して、本発明の実施例２の投影光学系４の製造方法を説明する。
まず、投影光学系４を組立て（ステップｓ２１）、組立て後の投影光学系４にレーザ等の光照射を行い（ステップｓ２２）、投影光学系４の屈折率の変化を減少（コンパクション等を誘起）させた状態にする（ステップｓ２３）。
その後、光照射後の投影光学系４の収差調整を行う（ステップｓ２４）。これより、屈折率の変化が非常に少なく、収差も非常に少ない投影光学系４が製造される。
【００１６】
次に、本発明の実施例２における露光装置の製造方法を説明する。
実施例２における露光装置の製造方法は、実施例２に基づく上記投影光学系の製造方法により前記投影光学系４を製造する工程を有する。
また、実施例２における露光装置の製造方法は、実施例２に基づく上記投影光学系の製造方法により製造した投影光学系４を露光装置本体に搭載する工程を有する。
ここで、投影光学系を製造する工程とは、図５に示すフローチャートに基づいて投影光学系を製造する工程を示す。
【実施例３】
【００１７】
次に、本発明の実施例３を説明する。
本発明の実施例３では、図４に示される実施例１に示す投影光学系の製造方法、もしくは図５に示される実施例２に示す投影光学系の製造方法のいずれを用いる。
上記の図４または図５のいずれかの製造方法の場合においても、光照射によるダメージでレンズ４ａの照射部分のみ屈折率変化が生じた場合、結像性能に大きな影響を及ぼし、正確なパターンを露光できない。
このため、高い結像性能を維持するためには、高いエネルギー密度で照射をする際の照射方法もレンズ４ａに対して均一に照射されるよう注意を払うことが好ましい。
さらに、細心の注意を払っても屈折率の変化は多少残るため、ウエハ５上への像性能に変化が起こる場合がある。
しかし、レンズ４ａを位置決め制御する制御部８を露光装置にのせ、収差をコントロールすることで収差が最小限になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１の半導体露光装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】厚さ一定のレンズ硝材Ａとレンズ硝材Ｂにおいてｉ線照度を利用した積算露光量による屈折率変化の測定を試みた結果を示すグラフ図である。
【図３】本発明の実施例１の投影光学系を構成するレンズに使用される硝材の例を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例１の投影光学系の製造方法を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の実施例２の投影光学系の製造方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００１９】
１    照明装置
２    レチクル
３    レチクルステージ
４    投影光学系
４ａ  レンズ
５    ウエハ
６    ウエハステージ
７    硝材
８    制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2008171930.tif 000005
【図４】
2008171930.tif 000006
【図５】
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