(57)【要約】本発明は、レンズ（１６）や鏡（１１ａ）などの光学部品から構成される対物レンズに関し、特に半導体を製造する際のリソグラフィ工程で用いる投影型対物レンズに関連する。本発明によると、対物レンズ（８）の中の光学部品を調節するための基準面（１２）として、光学部品（１６、１１ａ）の少なくとも一部には反射面が光学活性領域の外側に備えられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも幾つかの光学部品（１６，１１ａ）に、対物レンズ内あるいは対物レンズの部分組立部内における光学部品を調節するための基準面（１２）として、光学活性領域の外側に反射面がそれぞれに備わってなることを特徴とするレンズや鏡などの光学部品を有する対物レンズ。
【請求項２】
光学部品（１６，１１ａ）の少なくとも幾つかの取付部（１７）に、対物レンズ内あるいは部分組立部内における光学部品を調節するために反射面がそれぞれ備わってなることを特徴とする取付部によって支持されるレンズや鏡などの光学部品を有する対物レンズ。
【請求項３】
上記基準面（１２）は光軸（４）と垂直であることを特徴とする請求項１または２に記載の対物レンズ。
【請求項４】
上記基準面（１２）が鏡面として形成されてなることを特徴とする請求項１または２に記載の対物レンズ。
【請求項５】
光学部品としてレンズ（１６）が備えられ、上記基準面（１２）が取付部（１７）の１つまたはそれ以上の基準鍔部と平行に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の対物レンズ。
【請求項６】
上記基準面（１２）は、上記取付部（１７）の一部をラッピング（粗研磨）及び研磨することによって製造されることを特徴とする請求項５に記載の対物レンズ。
【請求項７】
上記基準面（１２）は、少なくとも取付部（１７）の一部を塗装することによって製造されることを特徴とする請求項５に記載の対物レンズ。
【請求項８】
上記塗装はニッケルまたはクロムを含むことを特徴とする請求項７に記載の対物レンズ。
【請求項９】
上記基準面（１２）を形成する反射面が光学活性領域の外側にあり、該反射面は光学部品上に配置されることを特徴とする特にレンズや鏡などの光学部品。
【請求項１０】
上記基準面（１２）を形成する反射面が上記取付部（１７）の上に配置されることを特徴とする取付部を備えた特にレンズや鏡などの光学部品。
【請求項１１】
半導体部品を製造するための半導体のリソグラフィ工程において用いる投影型対物レンズとして使用するための請求項１に記載の対物レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズや鏡などの光学部品を備える対物レンズに関し、特に半導体を製造する際のリソグラフィ工程で用いる投影型対物レンズに関連する。
【背景技術】
【０００２】
半導体部品の製造に用いる対物レンズ、とりわけ半導体を製造する際のリソグラフィ工程で用いる投影型対物レンズを組み立てる際、例えばレンズや鏡などのそれぞれの対物レンズ部品は、線座標および角度座標の両方の面で、非常に高い精度をもって互いに対応して配置されなくてはならない。
【０００３】
現在使用されている例えばレンズの取付部などの光学部品は、外側の直径に施された心だし鍔部及び対物レンズに設置する際の基準となる基準及び密閉鍔部が施された上面および下面を有する。この場合、レンズはその光軸が取付部の２つの基準面を垂直に通過するよう配置される。このために、レンズはその光軸を正確に基準にして嵌め込まれ、取付部と結合される。しかしながら、この場合においてはフランジ部や取付部の機械的な軸に対してずれが生じることは回避不可能である。このような理由から、取付部の心だし鍔部に対するレンズの光軸のずれの大きさと角度位置が測定され、対物レンズ内に取り付ける際に適切に導入を行うために用いられている。この方法では、通常それぞれの取付部は前方の取付部に支持されているため側面に沿ってのみ中心に合わせばよいので、大体の場合はこの方法で十分に事足りる。
【０００４】
しかし、反射屈折対物レンズの場合は中心体と取付部との比較的長距離に渡って、それぞれのレンズ群の互いに対する角度位置を測定する必要がある。このために、例えば触知性の測定キーが備わった門型あるいはスタンド取付型の測定機などの既知の測定機を使用することも可能であり、適切ならば確実な位置と角度を特定するために光学測定システムを更に備えてもよい。この場合、それぞれの光学部品の基準面を測定するために平面鏡が用いられる。
【０００５】
少なくとも略水平に光軸が通過する部分組立部における、光軸が垂直方向に通過する垂直の部分組立部を備えた反射屈折対物レンズのレンズ群を調節するために、平面鏡を用いて基準面の調節が可能なように設計されている。平面鏡は、それぞれのレンズ群によってその都度取り替えなければならない。
【０００６】
この場合、１つまたは複数の平面鏡をそれぞれのレンズ群に応じて取り替えなければならないため、装置のために必要な費用が高くなるだけでなく、新たなエラーが生じる原因になりうるという不利な点が挙げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って本発明の目的は、対物レンズにおける上記のような不利な点を解消し、特に冒頭に記載したように調節を簡単に行える種類の対物レンズを設計することであり、またエラーの元となりうる要因を減らすことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、本発明によって請求項１で説明されている特性を利用して達成することができる。
【０００９】
本発明によると光学部品そのもの、またはその取付部に設けられた基準面によって、常にエラーが起こる原因となりうる平面鏡の交換によって偏差を生み出すことなくレンズまたはレンズ群を直接調節することが可能となる。
【００１０】
光学部品の内側または外側に一体化して設けられる例えば鏡面などの反射面は、光学部品または取付部と同時に製造されることもできる。レンズの周知の接着作業によると、適切な配置状態にあるならば、反射面を取付部の基準鍔部と平行すなわち光軸に対して垂直に配置することもできる。
【００１１】
従って、反射面は対物レンズの１つまたはそれ以上の特定の基準点と関連するそれぞれの対物レンズ部品の確実な調節を行うのに用いることができる。これは、例えば干渉計または自動視準望遠鏡によって放射されたビームを測定することにより、光学測定システムを用いて行うことができる。このときの必要事項としては、ただ調節する際の所望する正確性、及び測定手段において得られる正確性に応じて、反射面の大きさを形成するだけでよい。
【００１２】
設置された光学部品の角度位置の制御をその後に行うためには、対応する例えば鏡面などの基準面を介した基準が対物レンズ８にあらかじめ施されてなることが好適となる。これにより、高い費用をかけずにその後の制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の模範的具体案は、図面を参照としてこれより以下に構成が記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
例えば門型測定機などの周知の構造をした測定機１には、垂直方向に形成された測定孔３とその下方部に形成された横孔４とを有するグラニットブロックとして測定テーブル２が備わっている。自動視準望遠鏡５は、横孔４の端部に取り付けられる。自動視準望遠鏡の代わりに干渉計を用いることももちろん可能である。偏向ミラー６は、測定孔３が横孔４と交わるところに配置される。
【００１５】
測定孔３に渡って測定テーブル２の表面に配置される偏向ミラー６及び平面鏡（図示なし）を用いて、測定テーブル２の表面を基準面７としてあらかじめ自動視準望遠鏡に目盛りが施されてもよい。このようにすることによって、自動視準望遠鏡５を用いて測定される表面を常に測定面７に対して絶対的な基準とすることが可能となる。この目的は、光学部品を上枠構造８ａと下枠構造８ｂの間に挿入した状態で、測定機１を対物レンズ８の上部分を測定するのに用いる点にある。
【００１６】
対物レンズの上部分は、対物レンズ８の組立及び／または対物レンズの光学部品を設置するために、その基準面７を第一段階として上枠構造８ａと共に測定テーブルの上に取り付けられる。同様に、下枠構造８ｂの下面は基準面９として機能する。
【００１７】
プリズム体１０は、上枠構造８ａの中に挿入される。同時に、曲面鏡１１ａ及び１つまたは複数のレンズ１１ｂを有する光学部分組立部１１は側面に取り付けられる。そして、プリズム体１０の下面は自動視準望遠鏡５を用いて補助的な面として配置される（これに関しては図１のビーム経路ａを参照）。この補助面は光学の製造工程において、プリズム体１０の前面に対応して適切な平均精度をもって製造される。このように、プリズム体は適切な精度をもって水平面上に配置される。
【００１８】
そして曲面鏡１１ａを含む光学部品組立部１１は、自動視準望遠鏡５と相対的に配置される（図１のビームの経路ｂを参照）。このために、自動視準望遠鏡５から放射される光ビームは逆反射されなくてはならない。これは、反射面を基準面１２として鏡面の形態で直径を拡張することで形成し、光学活性領域の外側に配置された曲面鏡１１ａの直径を拡張することで達成できる。別の言い方をすると、反射面は画像化に必要な領域の外側に配置されるということである。従って、環状の鏡面１２とぶつかるようなビーム経路ｂを選択するだけでよいこととなる。このように設計することによって、光学部分組立部１１をその光学活性面も含め全体を、その角度位置に応じた適切な精度で配置することが可能となる。
【００１９】
光学部分組立部１１からプリズム体１０の先端部までの距離の所要の調整及び／または測定は、測定テーブル２上を矢印で示した方向に的確に移動することが可能な測定機１における測定部１３と、１つまたは複数の触知性の測定部品１４とを用いた周知の方法によって行うことができる。
【００２０】
光学部分組立部１１の下面を把持し適切に上下に移動させる、正確に制御された別個の部品としての昇降テーブル１５は、光学部分組立部１１を上枠構造８ａの外側表面または接触面に矢印で示された動作方向に応じて的確に配置するために用いることも可能である。
【００２１】
そして、レンズまたはレンズ群１６は上枠構造８ａに取り付けられる。レンズ１６、またはレンズ群である場合には測定テーブル２の側に配置されるレンズ１６は、基準面を鏡面１２の形態をした反射面として、その取付部１７の領域に同様に取り付けられる。その後、レンズ１６は鏡面１２によって的確な位置に配置される。この工程での必要事項としては、鏡面１２に測定ビームｃを的確に向けるだけでよい。
【００２２】
以上から明白なように、このような方法を用いることでそれぞれの光学部品または対物レンズ８の部品を、位置と角度の両方の面において的確な方法で高い精度をもって測定および取り付けることが可能となる。この目的は、レンズ１６の取付部１７の下面及び上面に設けられた密閉及び基準鍔部１８によって周知の方法で達成することもできる。同様に、光学部分組立部１１における曲面鏡１１ａでももちろん適用することは可能である。非常に簡素な表面をした基準鍔部１８は、光軸１９に対して正確に垂直に形成されることとする。
【００２３】
レンズ１６と取付部１７の接合に関しては、取付部１７の軸受面２０への挿入及び取り付けは、確実に基準面１２が光軸１９と垂直になるように行われなければならない。測定ビームｂ及び測定ビームｃを反射するために十分な大きさの環状表面を形成する程度まで基準鍔部１８を拡張するために、鏡面１２は基準鍔部１８のうちの１つに用いられたので、該鏡面１２も同様に光軸１９に対して垂直に配置されることとなる。
【００２４】
通常は、鏡面１２は約５ミリメートルの厚さがあれば十分である（図２の拡大図を参照）。望ましい調節を行うべくレンズ１６を横方向に配置するために、配置用途の作動装置（図示なし）が作用する心だし鍔部２１がその外周に設けられる。
【００２５】
下枠構造８ｂに設けられた屈折部２２もまた同様の方法で測定及び調整されることも可能である。また、２つの枠構造８ａ及び８ｂの組立は、その他の所望の方法を用いてなされてもよい。
【００２６】
曲面鏡１１ａのための鏡面１２及びレンズ１６の取付部１７に関しては、測定機１と共に測定を行う方法としての使用しか説明されていないが、例えば鏡面１２などの反射面が備わった本発明による光学部品は、本発明の範囲内でそれぞれ光学部品の位置及び角度を正確に調整及び／または測定するために、他の方法で用いられることももちろん可能である。
【００２７】
鏡面１２は、例えば早ければ取付部１７とレンズ１６または曲面鏡１１ａを製造する段階で、製造工程に適切に取り入れることもできる。効果的な反射層を形成するべく、鏡面１２に例えばニッケルやクロムなどの塗装に電気メッキを施すことも可能である（鏡面１２の塗装部分は明解性の理由から図２において非常に拡大して図示されている）。塗装を施す前に、取付部１７の対応する表面あるいは対応する領域は、例えばラッピング（粗研磨）などによって機械で精巧に加工される。
【００２８】
塗装を施した後、より良く反射するようにその表面は研磨される。そして最後の工程として、レンズの台座、基準面の下面１８及び心だし鍔部２１が形成される。このように、鏡面１２はこの一連の工程の間、レンズ支持に対応して自動的に調整、配置される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】対物レンズの枠構造に設置された光学部品を測定及び調節するための測定機の原理を示した図である。
【図２】本発明による取付部に設けられた反射面を有するレンズの半断面図である。
【図３】反射屈折対物レンズの原理を示した図である。
【符号の説明】
【００３０】
１      測定機
２      測定テーブル
３      測定孔
４      横孔
５      自動視準望遠鏡
６      偏光ミラー
７      基準面
８      対物レンズ
８ａ    上枠構造
８ｂ    下枠構造
９      基準面
１０    プリズム体
１１    光学部分組立部
１１ａ  曲面鏡
１１ｂ  レンズ
１２    基準面（反射面）
１３    測定部
１４    測定部品
１５    昇降テーブル
１６    レンズ／レンズ群
１７    取付部
１８    基準鍔部
１９    光軸
２０    軸受面
２１    心だし鍔部
２２    屈折部
ａ      ビーム経路
ｂ      ビーム経路
ｃ      ビーム経路
【国際公開パンフレット】
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2004537074.tif 000005
2004537074.tif 000006
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2004537074.tif 000014
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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