(57)【要約】【課題】メッシュ板の製造時の反り、変形、カエリ等を抑制し得る薄板の加工方法を提供する。【解決手段】ノズル２０に接合される薄板ＭＦを所定の形状及び寸法に切削する薄板の加工方法であって、所定の形状及び寸法と一致する上側治具５０Ａとこの上側治具５０Ａに対向配置される下側治具５０Ｂとで薄板ＭＦを挟持し、上側治具５０Ａ、下側治具５０Ｂで挟持されている薄板ＭＦの上側治具５０Ａの周縁に位置する部分を切削する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板に形成されたメッシュ部を切り取る薄板の加工方法において、
前記メッシュ部の形状及び寸法とほぼ一致する少なくとも１つの治具を含む一対の治具で前記薄板を挟持する挟持工程と、
前記両方の治具で挟持された状態の前記薄板の前記１つの治具の周縁に位置する部分を除去する除去工程と
を含むことを特徴とする薄板の加工方法。
【請求項２】
前記薄板はチタン製の板であることを特徴とする請求項１記載の薄板の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は薄板の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造において、マスクとしてのレチクルのパターンの像を投影光学系を介してウエハ上の各ショット領域に転写する投影露光装置が使用されることがある。
【０００３】
投影露光装置の投影光学系の解像度は、使用する露光波長が短くなるほど、また投影光学系の開口数が大きくなるほど高くなる。そのため、集積回路の微細化に伴い投影露光装置で使用される露光波長は年々短波長化しており、投影光学系の開口数も増大している。現在採用されている露光波長としては３６５ｎｍ（ｉ線）や２４８ｎｍ（ＫｒＦエキシマレーザ）等である。
【０００４】
また、露光を行なう際、解像度と同様に焦点深度も重要となる。解像度を高めるために、露光波長を短くして、開口数を大きくすると、焦点深度が浅くなる。近年、半導体集積回路の一層の高集積化に対応するために、露光波長が更に短波長化している。そのため、焦点深度が浅くなりすぎて、露光動作時のウエハ設置の許容範囲が狭くなるおそれがある。
【０００５】
そこで、実質的に露光波長を短くして、かつ焦点深度を深くする方法として、液浸露光装置が開発された。この装置では、先玉（投影光学系の先端のレンズ）の下面とウエハ表面との間を水、有機溶媒等の液体で満たし、液体中での露光波長が空気中の１／ｎ倍（ｎ：液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上させるとともに、焦点深度をｎ倍に拡大させる。
【０００６】
先玉の下面とウエハ表面との間に液体を供給又は回収するにはノズルと呼ばれる板状の部材が用いられる。ノズルには網の目状の小径穴を有するメッシュ板と呼ばれる金属薄板が接合されている。
【０００７】
メッシュ板をノズルに接合する方法には例えば溶融接合がある。
【０００８】
メッシュ板をノズルに溶融接合するには、メッシュ板をノズルの開口部に隙間なく嵌め込む必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、メッシュ板はメッシュ部（網の目状の小径穴が形成された部分）を有する薄板を切削加工して形成されるが、切削加工時に生じた切削抵抗や熱によってメッシュ板に反り、変形、カエリ等が発生する。メッシュ板とノズルの開口部との隙間が０．０５ｍｍを超えてしまうと、メッシュ板と開口部との突合せ面を溶融させることができず、メッシュ板とノズルとの接合が不完全なものとなることがある。
【００１０】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はメッシュ板の反り、変形、カエリ等を抑制し得る薄板の加工方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、薄板に形成されたメッシュ部を切り取る薄板の加工方法において、前記メッシュ部の形状及び寸法とほぼ一致する少なくとも１つの治具を含む一対の治具で前記薄板を挟持する挟持工程と、前記両方の治具で挟持された状態の前記薄板の前記１つの治具の周縁に位置する部分を除去する除去工程とを含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の薄板の加工方法において、前記薄板はチタン製の板であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、メッシュ板の反り、変形、カエリ等を抑制し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は液浸露光装置のノズルの断面を示す概念図である。図１はレチクル（図示せず）のパターン像をウエハ（基板）Ｗ上に転写する途中の状態を示している。
【００１６】
なお、図１では、説明の便宜上、ノズル等を含む液浸露光装置の厚さ方向寸法と幅方向寸法との比率を実際に使用される液浸露光装置の厚さ方向寸法と幅方向寸法との比率と異ならせた。
【００１７】
ウエハＷの表面と投影光学系ＰＬのレンズ４の下面との間には純水（液体）７が満たされている。図１中、ハッチングで示された部分が純水７である。投影光学系ＰＬは鏡筒３と鏡筒３に着脱自在なレンズ４とで構成されている。レンズ４だけが純水７に接触する。純水７は環境に対して悪影響を与えないとともに、純水７中の不純物の含有量が極めて少ないため、レンズ４の表面を洗浄する作用を期待することができる。
【００１８】
レンズ４は板材（以下ノズルという）２０の中央部に形成されたすりばち状の穴２３内に配置されている。ノズル２０には、レンズ４の下面とウエハＷとの間に純水７を供給するための複数の供給通路２１と、レンズ４とウエハＷとの間の純水７を回収するための複数の回収通路２２とが形成されている。ノズル２０には金属材料が用いられるが、その金属イオンの溶出を防止するため、ノズル２０の材料としてチタンや表面処理をしたステンレス鋼が用いられる。
【００１９】
ノズル２０は例えば２枚のチタン板を拡散接合することによって形成されている。同種の金属を用いることによって接合部に反応が起こらず、均質な構造となる。
【００２０】
供給通路２１の一端は純水供給装置（図示せず）に接続され、他端２５はレンズ４とウエハＷとの間に形成される空間（純水７が満たされる部分）に臨む。回収通路２２の一端は純水回収装置（図示せず）に接続され、他端は後述のメッシュ板１０を介してノズル２０とウエハＷとの間に形成される空間に臨む。回収通路２２の他端には開口部２６が形成されている。
【００２１】
メッシュ板１０は後述のようにほぼ四角形の環状板である。メッシュ板１０はノズル２０の開口部２６に電子ビーム溶接によって接合されている。メッシュ板１０の厚さは０．３ｍｍ程度である。
【００２２】
純水供給装置は供給通路２１を介して矢印で示すようにレンズ４の下面とウエハＷとの間に純水７を供給する。純水回収装置はメッシュ板１０、回収通路２２を介して矢印で示すようにウエハＷ上の純水７を回収する。
【００２３】
次に、メッシュ板１０の製造方法を説明する。
【００２４】
図２はこの発明の一実施形態に係る薄板の加工方法を説明するための図である。図２において、Ｓ１〜Ｓ４は各処理工程を示す。なお、この実施形態では切削加工を例えばマシニングセンタを用いて行なう。
【００２５】
治具５０は上側治具５０Ａと下側治具５０Ｂとからなる。
【００２６】
上側治具５０Ａは熱伝導率の高い材料（アルミニウム）で製作されたほぼ四角形の環状板である。上側治具５０Ａの平面形状及び寸法はメッシュ板１０の平面形状及び寸法とほぼ同じである。
【００２７】
下側治具５０Ｂは熱伝導率の高い材料（アルミニウム）で製作された四角形の平板である。下側治具５０Ｂの上面には、後述のメッシュ部１０ａを有する薄板ＭＦの位置を決める３つの位置決めピン５０Ｂ−１が設けられている。また、下側治具５０Ｂの上面には、薄板ＭＦを固定するための曲がりクランプ５１の締め付けボルト５２が螺合するめねじ５０Ｂ−２と、十字形クランプ５３の締め付けボルト５４が螺合するめねじ５０Ｂ−３とが設けられている。
【００２８】
メッシュ部１０ａは矩形状の薄板ＭＦ（厚さ：０．３ｍｍ程度）の所定位置に形成された網の目状の小径穴を有するほぼ四角形の環状の領域である。メッシュ部１０ａの寸法（平面寸法）は上側治具５０Ａの寸法（平面寸法）より大きい。
【００２９】
次に、薄板ＭＦからメッシュ板１０を切り取る方法を説明する。
【００３０】
まず、上側治具５０Ａと下側治具５０Ｂとで薄板ＭＦのメッシュ部１０ａを挟持する（Ｓ１）。このとき、３つの位置決めピン５０Ｂ−１に薄板ＭＦの２辺を押し当てて薄板ＭＦの位置決めを行う。
【００３１】
次に、薄板ＭＦの周囲に曲がりクランプ５１を配置し、締め付けボルト５２を締め付けて薄板ＭＦの位置がずれないようにする。
【００３２】
その後、フライス６０を上側治具５０Ａの内周面に沿って動かして薄板ＭＦを切削加工する（Ｓ２）。
【００３３】
次に、薄板ＭＦの内側に十字形クランプ５３を配置し、締め付けボルト５４を締め付けて薄板ＭＦの位置がずれないようにし、全ての曲がりクランプ５１を外す。
【００３４】
その後、エンドミル６０を上側治具５０Ａの外周面に沿って動かして薄板ＭＦを切削加工する（Ｓ３）。
【００３５】
その結果、網の目状の小径穴を有するほぼ四角形の環状のメッシュ板１０が完成する（Ｓ４）。
【００３６】
なお、エンドミル６０による切削時に薄板ＭＦに発生した熱は薄板ＭＦを挟持する治具５０に伝達され、治具５０から周りの大気へ放出される。なお、薄板ＭＦの切削方法として、フライス加工に代えてワイヤカット放電加工を採用してもよい。
【００３７】
この実施形態によれば、薄板ＭＦが上側治具５０Ａと下側治具５０Ｂとで挟持され、メッシュ部１０ａの両面が上側治具５０Ａ、下側治具５０Ｂに面接触した状態で切削加工されるので、メッシュ板１０にカエリ等が発生し難い。また、メッシュ板１０に発生した熱は治具５０を通して速やかに外部に放出されるので、メッシュ板１０に反り、変形が発生し難い。したがって、ほぼ設計寸法どおりのメッシュ板１０を製作することができる。更に、薄板ＭＦの切削後のメッシュ板１０の反り、変形の修正工程やカエリの除去工程が不要になるため、メッシュ板１０の製作期間を大幅に短縮することができる。また、反り、変形の修正時に行なわれるプレスアニール等の熱処理によるメッシュ板１０表面の変質や小径穴の変形を回避できるので、メッシュ板１０の品質を向上させることができる。
【００３８】
なお、上記実施形態の変形例として、下側治具５０Ｂの形状・大きさを上側治具５０Ａの形状・大きさに一致させてもよい。このときには、両治具５０Ａ，５０Ｂを図示しないクランプで上下から締め付けて薄板ＭＦを挟持すればよい。
【００３９】
メッシュ板１０が完成した後、寸法を測定し、その測定結果に基いてノズル２０の突合せ面を切削し（現品合わせ加工を行ない）、メッシュ板１０の突合せ面とノズル２０の突合せ面との間隔を０．０５ｍｍ以内とする。
【００４０】
その後、電子ビーム加工機等を用いてメッシュ板１０とノズル２０との溶接が行なわれる。
【００４１】
図３はメッシュとノズルとの溶接方法を説明するための図である。なお、図３（ａ）は溶接前の状態を示し、図３（ｂ）は溶接中の状態を示し、図３（ｃ）は溶接後の状態を示す。
【００４２】
まず、メッシュ板１０をノズル２０に載置する（図３（ａ）参照）。このとき、メッシュ板１０にはカエリ等が発生していないので、メッシュ板１０の底面１０ａとノズル２０のメッシュ支持面２０ａとが面接触し、メッシュ板１０の底面１０ａとノズル２０のメッシュ支持面２０ａとの間に隙間は生じない。メッシュ板１０の底面１０ａを支持するノズル２０のメッシュ支持面２０ａの幅は０．３ｍｍである。この幅０．３ｍｍは、厚さ０．３ｍｍのメッシュ板１０を最適の条件でノズル２０に溶接したときにできたビード幅が０．６ｍｍであることに基づいて設定されている。なお、前述の通り、メッシュ板１０の突合せ面１０ｂとノズル２０の突き合せ面２０ｂとの隙間は０．０５ｍｍ以下である。
【００４３】
次に、メッシュ板１０とノズル２０とを溶融接合する（ビード幅：０．６ｍｍ）。真空中で、光に近い速度に加速され、集束された電子ビームＥＢをメッシュ板１０の突合せ面１０ｂとノズル２０の突き合せ面２０ｂとに衝突させ、図３（ｂ）の楕円で囲まれた部分を溶融させて、両突合せ面１０ｂ、２０ｂ同士を溶融接合させる（図３（ｂ）参照）。このとき、例えばノズル２０を移動させながら連続して溶接を行うことでメッシュ板１０の外周（内周）を溶接することができる。
【００４４】
溶接によって、メッシュ板１０の突合せ面１０ｂとノズル２０の突合せ面２０ｂとの隙間が消失し、メッシュ板１０とノズル２０とが一体化する（図３（ｃ）参照）。
【００４５】
更に、メッシュ板１０の底面１０ａとノズル２０のメッシュ支持面２０ａとの隙間もなくなり、純水７の滞留によって水垢等が発生することを防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は液浸露光装置のノズルの断面を示す概念図である。
【図２】図２はこの発明の一実施形態に係る薄板の加工方法を説明するための図である。
【図３】図３はメッシュとノズルとの溶接方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０：メッシュ、７：純水（液体）、２０：ノズル、５０：治具、５０Ａ：上側治具、５０Ｂ：下側治具、ＭＦ：メッシュ薄板（薄板）、ＰＬ：投影光学系、Ｗ：ウエハ（基板）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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