(57)【要約】【課題】レンズ群の光学系全体を紫外線に対して安定な雰囲気中に晒することができ、高紫外域の光線による光の透過率の低下やオゾンの発生を回避できるようにする。【解決手段】紫外線域の光を透過させて、所定面上に照射するための複数のレンズからなるレンズ群と、光学系を備える。前記光学系が、前記レンズ群の間隙を通して前記レンズ群の最外レンズの外側屈折面に雰囲気を供給する経路と、前記レンズ群の間隙を通さずに前記最外レンズの屈折面に雰囲気を供給する経路を有する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線域の光を透過させて、所定面上に照射するための複数のレンズからなるレンズ群と、光学系を備え、
前記光学系が、前記レンズ群の間隙を通して前記レンズ群の最外レンズの外側屈折面に雰囲気を供給する経路と、前記レンズ群の間隙を通さずに前記最外レンズの屈折面に雰囲気を供給する経路を少なくとも有し、
光学系全体を雰囲気に接触させる構成にしたことを特徴とする紫外線用光学装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造等に用いられる露光装置等の紫外線用光学装置に関し、特に紫外線領域の光を用いる光学系を備えた紫外線用光学装置に関する。
【従来の技術】
従来から、例えば特許文献１に示されているように、光路上に存在するレンズの少なくとも１つの面を非酸化性雰囲気に接触させつつ露光を行う高紫外線ステッパ露光装置が知られている。
【０００２】
また、特許文献２に示されているように、投影光学系の光軸とほぼ平行に感光基板に向かって不活性ガスを供給するとともに、投影光学系の光軸と交差する方向に不活性ガスを供給する露光装置が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２０１７０２号
【０００４】
【特許文献２】
特開平６−２６０３８５号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、高紫外域の光線による光の透過率の低下やオゾンの発生を回避させるためには、複数のレンズからなるレンズ群の光学系全体を例えば不活性ガス等の非酸化雰囲気中に晒す必要があり、レンズ群の光学系内部と光学系外部を同時に非酸化雰囲気中に配置させなければならない。
【０００６】
ところが、従来の装置では、光学系の最外レンズの外側屈折面への不活性ガス等の供給系が１経路だけなので、紫外域レンズ面に対し、供給された不活性ガス等により、大気のゆらぎ、屈折率の変化が生じた場合、不活性ガス等の供給を止める必要が生じてしまい、レンズ系全体を不活性ガス等の雰囲気中に晒すことができなくなってしまう。
【０００７】
また光学系の各レンズの間隔を通して流出した不活性ガス等は、濃縮汚染された非酸化ガスとなってレンズ面を覆うため曇りの原因になってしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、光学系のレンズ群の間隙を通る不活性ガス等の雰囲気の供給経路とは別に、レンズ群の間隙を通らない不活性ガス等の雰囲気の供給経路を設け、レンズ屈折面全体へ均一にまんべんなく供給し、レンズ群の光学系全体を不活性ガス等の雰囲気中に晒すことができる紫外線用光学装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による解決手段を例示すると、次のとおりである。
【００１０】
紫外線域の光を透過させて、所定面上に照射するための複数のレンズからなるレンズ群と、光学系を備え、前記光学系が、前記レンズ群の間隙を通して前記レンズ群の最外レンズの外側屈折面に雰囲気を供給する経路と、前記レンズ群の間隙を通さずに前記最外レンズの屈折面に雰囲気を供給する経路を少なくとも有し、光学系全体を雰囲気に接触させる構成にしたことを特徴とする紫外線用光学装置。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例を説明する。
【００１２】
図１〜５は、本発明の好適な１つの実施例に係る紫外線用光学装置の光学系、とくに対物レンズ群を有するユニットを示す。
【００１３】
図１は、本発明による紫外線用光学装置の主要部の外観を示す。図２は、図１に示す紫外線用光学装置の正面図である。図３〜４は、図１の紫外線用光学装置の内部における窒素ガスを供給する２つの経路を示す。図５は、図１の紫外線用光学装置の内部における窒素ガスを排出する経路を示す。
【００１４】
図１〜５において、符号１０は、紫外線用光学装置の主要部を構成する対物レンズユニットを示す。この対物レンズユニット１０は、全体がほぼ円柱状に形成されていて、その内部には、紫外線域の光を透過させて、所定面上に照射するための複数のレンズからなるレンズ群と、光学系を備えている。
【００１５】
対物レンズユニット１０は、フランジ部分を有する基部１１が紫外線用光学装置本体に固定されるものである。その基部１１から先端部１４に向けて外筒１３が延びている。
【００１６】
外筒１３の内部には、光軸０に沿って一連のレンズ１６、１７、１８、１９、２４、２５が配列されていて、レンズ群を構成している。
【００１７】
各レンズ１６、１７、１８、１９、２４、２５は、それぞれ各種の支持部材２６に保持された状態で、外筒１３の所定位置に組み合わされて固定されている。
【００１８】
図示例の光学系は、前述の外筒１３、支持部材２６、その他の部材から構成されており、それらの部材の中に基部１１から先端部１４に向けて窒素ガスを供給するための２つの経路３０、３１を有する。
【００１９】
たとえば、光学系は、図３に矢印の付いた実線で示すように、レンズ群の間隙を通してレンズ群の最外レンズ２５の外側屈折面に窒素を供給する供給系１の経路３０を有し、レンズ屈折面表面に十分に行き渡るように屈曲した流路になっており、かつ、図４に矢印の付いた実線で示すように、レンズ群の間隙を通さずに最外レンズ２５の屈折面に窒素ガスを供給する供給系２の経路３１を有し、レンズ群を含めて光学系全体を窒素ガスに接触させつつ露光を行う構成になっている。
【００２０】
また、光学系には、レンズ群の最外レンズ２５の外側屈折面に沿って窒素ガスを供給する供給手段として、前述のような２つの窒素供給系１、２の経路３０、３１に加えて、又は、それらに代えて、レンズ群の最外レンズ２５の外側屈折面を紫外線に対して安定な雰囲気に接触させつつ露光を行う手段を設けてもよい。
いずれにしても、レンズ群の光学系内部と光学系外部を同時に紫外線に対して安定な雰囲気（好ましくは窒素）の中に配置するのが望ましい。なお、窒素ガスに代えて、ドライクリーンエアー等でもよい。
【００２１】
また、窒素等の紫外線に対して安定な雰囲気が少なくとも最外レンズ２５のレンズ屈折面に沿って浸されるようにして、少なくとも最外レンズ２５に対する酸化防止を効果的にする。
【００２２】
図３〜４は、そのように不活性ガス等の紫外線に対して安定な雰囲気ガスをレンズ群の最外レンズ２５の屈折面に沿って浸されるように供給するために、複数のレンズ１６、１７、１８、１９、２４、２５の外側に窒素供給用の経路３０、３１を設けた様子を示す。
【００２３】
図３は、例えば不活性ガス等の紫外線に対して安定な雰囲気を複数のレンズ１６、１７、１８、１９、２４、２５の間隙内を通しながら供給するために、複数のレンズ１６、１７、１８、１９、２４、２５を支持する支持部材２６に一部穴が開けられており、それらの小さな穴を通って雰囲気が矢印の付いた実線３０に沿って伝導するように構成されている様子を示す。
【００２４】
図５は、レンズ群の間隙内に充填された、例えば不活性ガス等の紫外線に対して安定な雰囲気を排気するために、レンズ群からなる光学系の外側に排気させる経路３２が設けられている様子を示す。
【００２５】
図６は、先端部１４に設けられた第１の蓋３３の断面を示す。第１の蓋３３の外周付近には第１貫通穴３４が設けられている。第１貫通穴３４は、レンズ群の間隙を通らない経路３１と後述する第２貫通穴３６との間の経路として構成されている。
【００２６】
図７は、第１の蓋３３の内周面に設けられる第２の蓋３５の断面を示す。第２の蓋３５には、径方向に貫通する第２貫通穴３６が設けられている。第２貫通穴３６は第１貫通穴３４と対応している。第２貫通穴３６は、第１貫通穴３４と最外レンズ２５の外側屈折面との間の経路として構成されている。また、第２の蓋３５には、例えば不活性ガス等の紫外線に対して安定な雰囲気を排気するための開口部３７ａを真中に備えた円板３７が装着されている。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、光学系のレンズ群の間隙を通る不活性ガス等の雰囲気の供給経路とは別に、レンズ群の間隙を通らない不活性ガス等の雰囲気の供給経路を設けるので、レンズ屈折面全体へ均一にまんべんなく供給することができ、レンズ群の光学系全体を不活性ガス等の雰囲気中に晒すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による紫外線用光学装置の主要部を示す斜視図である。
【図２】図１の紫外線用光学装置の正面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、図１の紫外線用光学装置の対物レンズ系を輪切りにして直線Ｂ−Ｂで切断したときの断面を示す。
【図４】図２のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図１の紫外線用光学装置の対物レンズ系を輪切りにして直線Ａ−Ａで切断したときの断面を示す。
【図５】図１の紫外線用光学装置の対物レンズ系を輪切りにするように垂直線で切断したときの断面を示している。
【図６】先端部に設けられた第１の蓋の断面を示す。
【図７】先端部に設けられた第２の蓋の断面を示す。
【符号の説明】
０  光軸
１０  対物レンズユニット
１１  基部
１３  外筒
１４  先端部
１６、１７、２４、２５  レンズ
２６  支持部材
３０、３１、３２  経路
３３  第１の蓋
３４  第１貫通穴
３５  第２の蓋
３６  第２貫通穴
【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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