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JPH11194206A - ミラー - Google Patents

ミラー

Info

Publication number
JPH11194206A
JPH11194206A JP10276909A JP27690998A JPH11194206A JP H11194206 A JPH11194206 A JP H11194206A JP 10276909 A JP10276909 A JP 10276909A JP 27690998 A JP27690998 A JP 27690998A JP H11194206 A JPH11194206 A JP H11194206A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror
less
thermal expansion
substrate
average
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10276909A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisayoshi Matsuyama
久好 松山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP10276909A priority Critical patent/JPH11194206A/ja
Publication of JPH11194206A publication Critical patent/JPH11194206A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ミラーの熱膨張による影響を小さくおさえて反
射率の高い、光学的に優れたミラーを提供する。ミラー
を軽量化して、駆動系の振動等の影響も起きない、実用
的に優れたミラーを提供する。 【解決手段】表面における平均ボイド径が2μm以下
で、表面粗さがRa0.015μm以下で290GPa
以上のヤング率を有するセラミックスで基体を構成する
とともに、該基体表面にアルミニウムまたは銀からなる
平均膜厚0.5〜2μmの反射膜を形成してXYステー
ジに固定するためのミラーを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体露光装置等
の位置決め用として用いるべく、XYステージ上に固定
される測長ミラーなど、主に工業用のミラーに関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来より、XYステージを備え、原画パ
ターンを投影レンズを介して、被露光体に投影するよう
に構成した露光装置として、この露光装置の投影光学系
内のレンズ硝材、レンズ間空気(気体)、鏡筒等の熱変
化を検知する検出器を持ち、この出力に基づき、原画パ
ターン及び被露光体の位置を変化させ、熱変形を補正す
ることが可能な超精密投影露光装置が用いられている。
【0003】このような装置において、被露光体の位置
を関知するために用いられる測長ミラーとして従来は、
中実のガラス製基体にアルミニウムを蒸着した角柱状の
ものが使用されてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のミラーは、高熱膨張、低剛性であり、測定精度の点
で必ずしも満足いくものではなかった。
【0005】また、近年、ウエハーのサイズが拡大する
につれて、露光装置もますます大型化し、これにつれて
ミラーも大型化してきた。この為ミラーの熱膨張による
寸法への影響も無視できなくなり、寸法精度が低下して
きたことから、低熱膨張性が要求されてきている。且つ
大型化による重量増大により、駆動系の振動等の問題も
発生してきてきる。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するべく本発明は、表面における平均ボイド径が2μ
m以下で、ボイド率3%以下からなり、表面粗さがRa
0.015μm以下で290GPa以上のヤング率を有
するセラミックスで基体を構成し、該基体表面にアルミ
ニウムまたは銀からなり平均膜厚0.5〜2μmの反射
膜を形成してなるXYステージ上に固定するためのミラ
ーを特徴とする。
【0007】また、そのようなミラーを構成する上記セ
ラミックスとして、さらに0〜60℃において1.2×
10-6/℃以下の熱膨張係数を有するものを用いること
を特徴とする。さらに、前記基体の形状を少なくとも1
mmの肉厚を有する中空体とすることを特徴とする。
【0008】あるいは本発明は、平均ボイド径7mm以
下でボイド率2%以下からなり熱膨張率20〜30℃に
おいて0.1×10-6/℃以下からなるセラミックス基
体からなるミラーを提供せんとするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図によ
って説明する。
【0010】図1は本発明のミラーを位置決め用のミラ
ーとして用いた半導体露光装置の要部の斜視図であり、
1は位置決め用測長ミラー(以下、ミラーと略称す
る)、2はウエハーステージ3に載置されたウエハー、
6はXYステージ、7は回路パターンを露光するための
プロジエクションレンズである。
【0011】また、図2は上記ウエハーステージ3の平
面図であり、同図に示すように、一対の位置決め用測長
ミラー1、1がL字状90゜位置に設置され、ウェハー
ステージ3の側方には、それぞれのミラー1に対しての
光源4と受光部5が設置されており、光源4から発射さ
れた光がミラー1で反射して、受光部5に到達する迄の
時間を正確にカウントすることにより、ウエハーステー
ジ3のXY方向の座標位置を計測するものである。従っ
て、ミラー1として要求される特性として重要なこと
は、反射率が高いことである。
【0012】図3は、上記ミラー1を構成する基体1a
の斜視図であり、この基体1aは少なくとも1mmの肉
厚を有する中空体をなし、表面における平均ボイド径が
2μm以下で、表面粗さがRa0.015μm以下で2
90GPa以上のヤング率を有するセラミックスで構成
されたものであり、さらに、そのようなセラミックスと
しては0〜60℃において1.2×10-6/℃以下の熱
膨張係数を有するものを用いることが好ましい。
【0013】なお、基体1aの貫通孔1bの形状は同図
(A)の如く、略矩形状であっても、(B)の如く円状
であってもよく、任意の形状とすることができる。
【0014】また、ミラー1はこの基体1aにアルミニ
ウムまたは銀を平滑に蒸着したものである。なお、この
反射膜の平均膜厚としては0.5〜2μmの範囲である
ことが好ましい。すなわち、平均膜厚が0.5μm未満
では、蒸着がまだら状となってしまいミラーとして作用
しなくなる恐れがあり、他方、2μmより厚い場合、表
面の平滑度が悪くなりミラーとして作用しなくなる恐れ
がある。
【0015】上記ミラー1において、基体1aの表面平
均ボイド径が2μm以下で、表面粗さがRa0.015
μm以下とするのは、表面を鏡面化するだけでなく、ボ
イドを小さくすることにより、反射率を高め、測定精度
を向上せしめるためである。なお、ボイド径は画像解析
装置を用い、ボイド径の分布状態を測定することにより
求める。
【0016】また、基体1aのヤング率を290GPa
以上とするのは、平坦度を高精度に保つことができるよ
うにするためである。すなわち、後述のように基体1a
を中空体にする際に、肉厚が薄くなり、作動状況におい
て平面度が保ちにくいという問題があるのに対して、ヤ
ング率を290GPa以上とすることにより、そうした
問題を解消できるためである。
【0017】また、0〜60℃において熱膨張係数を
1.3×10-6/℃以下とするのも、平坦度を作業中で
も高精度に保つことができるようにするためである。
【0018】さらに、前記基体1aの形状を少なくとも
1mmの肉厚を有する中空体とするのは、大型化しても
相対的に軽量化し、駆動系を大型化しなくても作動可能
なようにするためである。なお、上記肉厚を1mmより
小さくする場合、ヤング率が290GPa以上の材料を
もってしても平坦度を保つのが難しくなる。
【0019】ミラー1の反射率については、85%以下
になると測定精度が落ちる(反射光がぼやけて入ってく
る)ため、85%よりも高いレベルが必要となる。
【0020】このような特性を満たす基体1aの材質と
してはセラミックより選択することができ、特に、窒化
珪素(Si3 4 )質セラミックスを次のような方法で
作製することによって得ることが可能である。
【0021】窒化珪素質セラミックスの場合は、まず、
90〜96重量%のSi3 4 を主成分とし、且つ、焼
結助剤として、Y2 3 ,Yb2 3 等の希土類元素酸
化物を2〜5重量%、さらに、Al2 3 を2〜5重量
%含有する原料を調合する。さらに、バインダーと溶媒
を添加して回転ミルにて混合粉砕した後、スプレードラ
イヤーにて造粒する。この造粒体を冷間静水圧加圧法に
より成型し、真空脱脂して、1750〜1850℃の焼
成温度で焼成する。
【0022】あるいは、本発明は、上記基体1aとし
て、平均ボイド径が7μm以下、ボイド率が2%以下、
20〜30℃における熱膨張係数0.1×10-6/℃か
らなるセラミックスを用い、該基体表面にアルミニウム
又は銀からなる平均膜厚0.5〜3μmの反射膜を形成
してミラー1を構成することもできる。
【0023】このようなセラミックスとしては、コージ
ライトセラミックスを用いる。この場合の製造方法は、
まずコージライト原料を主成分とし焼結助剤としてYb
2 3 等の希土類元素酸化物を5〜10重量%を含有す
る原料を調合する。更にバインダーと溶媒を添加して回
転ミルにて混合粉砕した後スプレードライヤーにて造粒
する。この造粒体をCIPにより成形し、1350゜C
〜1400゜Cの焼成温度で焼成する。
【0024】このようにして、前記特性を満たすような
セラミックスを得ることができる。
【0025】
【実施例】実施例1 画像解析装置のボイドチエツクでボイドで平均ボイド径
が0.5μmであり、表面粗さRa0.012μm、ヤ
ング率300GPa、0〜60℃における熱膨張係数が
1.2×10-6/℃の窒化珪素質セラミックスで、30
mm角×100mmLで最小肉厚1mmの中空体からな
る基体1aを作製し、これにアルミニウムの平滑膜(1
μm厚)をスパツタリング法により蒸着し、本発明実施
例のミラー1とした。
【0026】なお、上記窒化珪素質セラミックスの製造
方法は次のとおりであった。
【0027】まず、95重量%のSi3 4 を主成分と
し、且つ、焼結助剤として、Y2 3 ,Yb2 3 を希
土類元素酸化物を2重量%、さらに、Al2 3 を3 重
量%含有する原料を調合し、バインダーと溶媒を添加し
て回転ミルにて混合粉砕した後、スプレードライヤーに
て造粒する。この造粒体を冷間静水圧加圧法により成型
し、真空脱脂して、1800℃の焼成温度で焼成した。
また、金属の芯金を使用したCIP法により中空形状に
成型した。
【0028】このミラー1を用い、分光光度計で、波長
500nm〜700nmに対しての反射率を測定したとこ
ろ、86〜88%と良好な結果であった。
【0029】比較例として、表面粗さRa0.01μ
m、平均ボイド径5μm、0〜60℃における熱膨張係
数が1.8×10-6/℃の炭化珪素質セラミックスで3
0mm角×100mmLで最小肉厚1mmの中空体から
なる基体1aを作製し、これにアルミニウムの平滑膜
(1μm厚)をスパツタリング法により蒸着してミラー
を得た。この比較例についても同様に(波長500nm〜
700nmに対しての)反射率を測定したが68%〜83
%と低く、使用不可能なものであった。
【0030】次に表1に示すA〜Eの材質で上記実施例
と同様(形状、平滑膜)のミラーを作製し、反射率を測
定した。
【0031】表1から明らかなように、本発明の範囲内
にあるA、Bは反射率が86〜88%と良好であったの
に対して、範囲外にあるC〜Eは反射率がいずれも85
%以下であり不良であった。
【0032】なお、上記A、Bは、前記の窒化珪素質セ
ラミックスSi3N4 に準じて同一組成の原料よりほぼ同一
の方法により作製したものであり、AはHIP(熱間静
水圧加圧)処理を施したものであったのに対し、Bは同
処理を施さなかったものであるが、いずれも反射率85
%以上と高かった。
【0033】
【表1】
【0034】実施例2 コージライト91%、Yb2 3 9%からなる原料を調
合し、バインダーと溶媒を添加して回転バレルにて混合
粉砕した後スプレードライヤーにて造粒する。この造粒
体を冷間静水圧加圧加工法により成形し、1375゜C
の焼成温度にて焼成した30mm角×100mmLを実
施例2のミラーとした。さらに1240℃×200at
mにてHIP処理した30mm角×100mmLを実施
例3のミラーとした。
【0035】表2に示す様な実施例2、3のミラーF、
Gについて、反射率を測定したところいずれも良好な結
果が得られた。
【0036】
【表2】
【0037】
【発明の効果】叙上のように本発明によれば、ミラーの
熱膨張による影響を小さくおさえて反射率の高い、光学
的に優れたミラーを提供するのみでなく、ミラーを軽量
化して、駆動系の振動等の影響も起きない、実用的に優
れたXYステージに固定するためのミラーを提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のミラーを位置決め用のミラーとして用
いた半導体露光装置の要部の斜視図である。
【図2】図1の装置を構成するウエハーステージの平面
図である。
【図3】(A)(B)ともに、図1の装置を構成するミ
ラーの基体の斜視図である。
【符号の説明】
1:位置決め用測長ミラー 2:ウエハー 3:ウエハーステージ 4:光源 5:受光部 6:XYステージ 7:プロジエクションレンズ 1a:基体 1b:貫通孔

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面における平均ボイド径が2μm以下
    で、表面粗さがRa0.015μm以下で、290GP
    a以上のヤング率を有するセラミックスで基体を構成す
    るとともに、該基体表面にアルミニウム、銀等の金属か
    らなる平均膜厚0.5〜2μmの反射膜を形成したこと
    を特徴とするXYステージ上に固定するためのミラー。
  2. 【請求項2】上記セラミックスが0〜60℃において
    1.3×10-6/℃以下の熱膨張係数を有することを特
    徴とする請求項1記載のミラー。
  3. 【請求項3】前記基体が少なくとも1mmの肉厚を有す
    る中空体であることを特徴とする請求項1乃至2記載の
    ミラー。
  4. 【請求項4】上記セラミックスのボイド率が3%以下で
    あることを特徴とする請求項1記載のミラー。
  5. 【請求項5】平均ボイド径が7μm以下、ボイド率が2
    %以下、20〜30℃における熱膨張係数0.1×10
    -6/℃からなるセラミックスで基体を構成するととも
    に、該基体表面にアルミニウム、銀等の金属からなる平
    均膜厚0.5〜3μmの反射膜を形成したことを特徴と
    するXYステージ上に固定する為のミラー。
JP10276909A 1997-10-28 1998-09-30 ミラー Pending JPH11194206A (ja)

Priority Applications (1)

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JP10276909A JPH11194206A (ja) 1997-10-28 1998-09-30 ミラー

Applications Claiming Priority (3)

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JP29580197 1997-10-28
JP9-295801 1997-10-28
JP10276909A JPH11194206A (ja) 1997-10-28 1998-09-30 ミラー

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JPH11194206A true JPH11194206A (ja) 1999-07-21

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ID=26552159

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JP (1) JPH11194206A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001151563A (ja) * 1999-09-17 2001-06-05 Toto Ltd コーディエライト緻密焼結体及びその製造法
JP2003163257A (ja) * 2001-11-29 2003-06-06 Canon Inc 位置決め装置及びその製造方法
WO2004083910A1 (ja) * 2003-03-19 2004-09-30 Hitachi, Ltd. リフレクタ及びそれを用いた投射型表示装置
JP2008182282A (ja) * 2008-04-21 2008-08-07 Canon Inc 位置決め装置及びその製造方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040511