(57)【要約】光学素子保持装置（２９）のステンレス鋼製の枠体（４５）内に、枠体（４５）とは線膨張係数の異なるアルミニウム製の緩衝部材（８８）を収容する。緩衝部材（８８）を回転リンクブロック（８１）の第1部材（８１ａ）に当接させる。枠体（４５）は、スリット（７５）により区画された、回転リンクブロック（８１）、第２連結ブロック（８０）、第１連結ブロック（７９）及び変位ブロック（７８）を有する。温度変化に伴う緩衝部材（８８）の伸長により生じる駆動力は、回転リンクブロック（８１）、第２連結ブロック（８０）、第１連結ブロック（７９）及び変位ブロック（７８）により増幅されて支持部材（４４）に伝達され、支持部材（４４）をレンズ（２８）側に変位させる。
2008146655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を保持する光学素子保持装置において、
前記光学素子を保持し、前記光学素子の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する保持部材と、
前記光学素子と前記保持部材とを連結する連結機構とを有し、
前記連結機構は、前記保持部材の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する緩衝部を備えることを特徴とする光学素子保持装置。
【請求項２】
前記光学素子の線膨張係数と、前記保持部材の線膨張係数と、前記緩衝部の線膨張係数とは、互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の光学素子保持装置。
【請求項３】
前記緩衝部の線膨張係数は、前記保持部材の線膨張係数より大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子保持装置。
【請求項４】
前記保持部材の線膨張係数は、前記光学素子の線膨張係数より大きいことを特徴とする請求項３に記載の光学素子保持装置。
【請求項５】
前記緩衝部の線膨張係数は、前記保持部材の線膨張係数より小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子保持装置。
【請求項６】
前記保持部材の線膨張係数は、前記光学素子の線膨張係数より小さいことを特徴とする請求項５に記載の光学素子保持装置。
【請求項７】
前記緩衝部は、前記光学素子と前記保持部材との線膨張係数の差に起因する前記光学素子と前記保持部材との相対的な位置変化に応じて変位することを特徴とする請求項１から６のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置。
【請求項８】
前記緩衝部の少なくとも一部が、前記光学素子と前記保持部材との前記相対的な位置変化に応じて伸縮することを特徴とする請求項７に記載の光学素子保持装置。
【請求項９】
前記連結機構の一部は、前記保持部材に形成されることを特徴とする請求項１から８のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置。
【請求項１０】
前記連結機構は、前記緩衝部の伸縮を増幅する増幅機構を有することを特徴とする請求項１から９のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置。
【請求項１１】
前記増幅機構は、第１方向に延びる第１部材と、前記第１方向と直交する方向に延びる第２部材とを有するリンク部材を有し、
前記リンク部材の前記第１部材は、前記保持部材に接続される支点と前記緩衝部の伸縮力を受ける力点とを有し、
前記リンク部材の前記第２部材は、前記緩衝部の伸縮力を前記光学素子側に伝達する作用点を有することを特徴とする請求項１０に記載の光学素子保持装置。
【請求項１２】
前記リンク部材を前記保持部材に接続し、かつ前記力点から前記作用点への伸縮力の伝達を許容可能にするバネ機構をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の光学素子保持装置。
【請求項１３】
前記連結機構は、前記光学素子を支持するとともに、前記光学素子の線膨張係数と前記保持部材の線膨張係数との差に起因する前記光学素子と前記保持部材との相対変位を吸収することを特徴とする請求項１〜１２のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置。
【請求項１４】
前記連結機構は、前記光学素子を支持する支持部材を有し、
前記保持部材の線膨張係数が前記光学素子の線膨張係数より大きい場合、前記連結機構は、前記緩衝部の作用により、前記支持部材を前記光学素子側に変位させることを特徴とする請求項１３に記載の光学素子保持装置。
【請求項１５】
前記連結機構は、前記光学素子を支持する支持部材を有し、
前記保持部材の線膨張係数が前記光学素子の線膨張係数より小さい場合、前記連結機構は、前記緩衝部の作用により、前記支持部材を前記保持部材側に変位させることを特徴とする請求項１３に記載の光学素子保持装置。
【請求項１６】
複数の光学素子を保持する鏡筒において、
前記光学素子の少なくとも１つを、請求項１〜１５のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置で保持したことを特徴とする鏡筒。
【請求項１７】
複数の光学素子を介した露光光で基板を露光する露光装置において、
前記複数の光学素子の少なくとも１つを、請求項１〜１５のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置で保持したことを特徴とする露光装置。
【請求項１８】
前記複数の光学素子は、前記基板上にパターンを形成する光学系を構成することを特徴とする請求項１７に記載の露光装置。
【請求項１９】
リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、
前記リソグラフィ工程は、請求項１７又は１８に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、レンズ、ミラー等の光学素子を保持するための光学素子保持装置に関するものである。また、本発明は、少なくとも１つの光学素子を有する鏡筒に関するものである。さらに、本発明は、例えば半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のデバイスの製造工程で使用される露光装置及びデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の露光装置における光学系は、レンズ、ミラー等の光学素子を含み、各光学素子は、光学素子保持装置で保持されている。また、この種の露光装置では、光学系の組立時、保存時、搬送時さらに露光装置の動作時において、温度変化によって生じる各光学素子の歪みをできるだけ小さくする必要がある。【０００３】
ここで、露光装置の光学系のうち、投影光学系の各光学素子（例えば、レンズ）は、一般的に光学素子保持装置を介して鏡筒内に収容されている。この光学素子保持装置は、枠体を有し、その枠体は、投影光学系の組立中や稼動中の温度変化により生じるレンズと枠体との線膨張係数の違いを解消するように設計されている。【０００４】
近年、著しい高集積度化要求に伴って、半導体素子の回路パターンがますます微細化してきている。このため、半導体素子製造用露光装置では、さらなる露光精度の向上及び高解像度化の要求が高まっており、光学素子の光学面を良好な状態に保つ技術の重要性が増してきている。【０００５】
光学素子の光学面を良好な状態に保つための光学素子保持装置としては、レンズセル内に形成されたカンチレバー屈曲部を備えた保持装置であって、例えばレンズを接着するための３つの受座位置がそのカンチレバー屈曲部の上に配置された保持装置が提案されている（特許文献１参照）。この従来構成では、温度変化により生じる枠体及びレンズの伸縮差及び収縮差を、カンチレバー屈曲部によって吸収し、レンズが機械的応力により歪曲しないようになっている。
【特許文献１】米国特許４，７３３，９４５号
【発明の開示】
【０００６】
ところが、従来の保持装置では、枠体とレンズの伸縮差及び収縮差をカンチレバー屈曲部の曲がりによって吸収することができるものの、カンチレバー屈曲部がバネやピボットとして作用するため、カンチレバー屈曲部の振動モード周波数が低いという問題があった。
【０００７】
例えば、モータやステージ等の可動部材の振動がカンチレバー屈曲部に伝わることによって、枠体とレンズとの相対的な位置が変化するという問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、振動の影響を受けることなく、光学素子と保持部材との線膨張係数の差に起因する光学素子の歪みを低減することができる光学素子保持装置及び鏡筒を提供することにある。また、その他の目的は、高集積度のデバイスを効率よく製造することのできる露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図１〜図１３に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の光学素子保持装置は、光学素子（２８）を保持する光学素子保持装置（２９）において、前記光学素子を保持し、前記光学素子の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する保持部材（４５）と、前記光学素子と前記保持部材とを連結する連結機構（１００）とを有し、前記連結機構は、前記保持部材の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する緩衝部（８８、９２、９７）を備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、保持部材の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する緩衝部を備えているので、振動の影響を受けることなく、光学素子と保持部材との線膨張係数の差に起因する光学素子の歪みを低減することができる。従って、光学素子の光学性能を良好に保つことができる。
【００１０】
なお、本発明をわかりやすく説明するために一実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の露光装置を示す概略構成図。
【図２】第１実施形態の光学素子保持装置を示す斜視図。
【図３】図２の支持部材を示す分解斜視図。
【図４】図３の座面ブロック及び支持ブロックを示す斜視図。
【図５】図２の支持部材の周辺を示す要部平面図。
【図６】図５の緩衝部材が伸長した状態を示す要部平面図。
【図７】図５の７−７線断面図。
【図８】図２の枠体の支持部材の周辺における要部断面図。
【図９】第２実施形態の光学素子保持装置を示す要部断面図。
【図１０】他の実施形態の光学素子保持装置を（ａ）は初期状態で、（ｂ）は、温度が上昇した状態で、それぞれ示す平面図。
【図１１】他の別例の光学素子保持装置を示す要部断面図。
【図１２】基台部材の変形例の斜視図。
【図１３】デバイスの製造例のフローチャート。
【図１４】半導体デバイスの場合の基板処理に関する詳細なフローチャート。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した実施形態を図に従って説明する。
（第１実施形態）
以下に、本発明の露光装置と光学素子保持装置と鏡筒は、図１〜図８に示すように、例えば半導体素子製造用の露光装置、レンズ等の光学素子を保持する光学素子保持装置、投影光学系を収容する鏡筒として具体できる。【００１３】
図１は、露光装置２１の概略構成を示す図である。図１に示すように、露光装置２１は、光源２２と、照明光学系２３と、レチクルＲ（フォトマスクでもよい）を保持するレチクルステージ２４と、投影光学系２５と、ウエハＷを保持するウエハステージ２６とから構成されている。【００１４】
光源２２は、例えばＡｒＦエキシマレーザ光源からなっている。照明光学系２３は、図示しないリレーレンズと、フライアイレンズあるいはロッドレンズ等のオプティカルインテグレータと、コンデンサレンズとを含む各種レンズ系及び開口絞り等を含んで構成されている。そして、光源２２から出射される露光光ＥＬが、この照明光学系２３を通過することにより、レチクルＲ上のパターンを均一に照明するように調整される。【００１５】
レチクルステージ２４は、照明光学系２３の下方、すなわち、後述する投影光学系２５の物体面側において、レチクルＲの載置面が投影光学系２５の光軸方向とほぼ直交するように配置されている。投影光学系２５は、鏡筒２７内に複数の光学素子（例えばレンズ）２８を、光学素子保持装置２９を介して収容している。ウエハステージ２６は、投影光学系２５の像面側において、ウエハＷの載置面が投影光学系２５の光軸方向と交差するように配置されている。そして、露光光ＥＬにて照明されたレチクルＲ上のパターンの像が、投影光学系２５を通して所定の縮小倍率に縮小された状態で、ウエハステージ２６上のウエハＷに投影される。【００１６】
さらに、本実施形態における露光装置は、鏡筒２７の最もウエハＷ側に配置される対物レンズ（例えば、平行平板）２８ｂ（図１参照）とウエハＷとの間に、液体ＡＱを供給し、この液体を介してウエハWを露光する液浸型の露光装置である。また、鏡筒２７には、
不図示のガス供給機構が設けられ、鏡筒２７内には、このガス供給機構から連続的に供給される不活性ガス（例えば、窒素ガス）によって、ガス雰囲気が形成されている。【００１７】
次に、光学素子保持装置２９の詳細構成について説明する。
図２は、光学素子保持装置２９を示す斜視図である。図２の例では、レンズ２８は合成石英の硝材からなり、円形状である。レンズ２８の周縁部にはフランジ部２８ａ（図３参照）が形成されている。光学素子保持装置２９は、金属材料の加工によって円環状に形成された枠体４５を有している。枠体４５は、レンズ２８の光軸ＡＸと直交する第１面４５ａと、第２面４５ｂとを備える。また、枠体４５は、第１面４５ａを囲むように、光軸ＡＸと平行な方向に突出した突出部４５ｃが形成されている。そして、鏡筒２７は、この枠体４５の突出部４５ｃと別の枠体４５の第２面とを互いに接触させつつ、複数の枠体４５を積み重ねることによって構成される。枠体４５の内周縁側で、かつ第２面４５ｂには、レンズ２８のフランジ部２８ａを保持する支持部材４４が固定されている。枠体４５は保持部材の一例である。【００１８】
図３は、支持部材４４の斜視図であり、図４は、支持部材４４に含まれる基台部材４６の拡大図である。光学素子保持装置２９は、枠体４５と、その枠体４５に等角度間隔をおいて配設され、かつレンズ２８のフランジ部２８ａを保持する３つの支持部材４４とから構成されている。【００１９】
支持部材４４は、基台部材４６と、クランプ部材４７とを備える。そして、枠体４５は、円環状をなす金属材料からなり、枠体４５の内周縁部には基台部材４６の後述する座面ブロック５０ａを収容するための切欠部６０が形成されている。【００２０】
枠体４５は、切欠部６０の近傍に区画形成された変位ブロック７８を有する。基台部材４６は、変位ブロック７８の第２面４５ｂに固定されている。基台部材４６には、レンズ２８のフランジ部２８ａにおける一方のフランジ面に当接する２つの座面４９を有する座面ブロック５０ａと、その座面ブロック５０ａを支持して座面ブロック５０ａの姿勢を調整する支持ブロック５０ｂとを備えている。【００２１】
座面ブロック５０ａは、枠体４５の内周円の接線方向に沿った長手方向を有する。座面４９はその座面ブロック５０ａの長手方向の両端部に形成されている。また、各座面４９は、座面ブロック５０ａの表面に形成された突出部である。本明細書において、「枠体４５の内周円の接線」は、切欠部６０の位置すなわち支持部材４４の位置における、枠体４５の内周円の接線を指す。【００２２】
座面ブロック５０ａと支持ブロック５０ｂとの間には、複数のスリット５３と首部５５が形成されている。複数のスリット５３は、基台部材４６が枠体４５に取付けられた際に、図４に示すように、枠体４５の径方向（Ｘ軸方向）に貫通する。首部５５は、＋Ｘ方向からの彫り込み加工と、−Ｘ方向からの彫り込み加工とによって基台部材４６に形成される。【００２３】
支持ブロック５０ｂには、座面ブロック５０ａの長手方向の両側において、支持ブロック５０ｂを枠体４５の変位ブロック７８に取着するためのボルト（図示略）を挿通するボルト孔５２が穿設されている。【００２４】
このように構成された基台部材４６において、座面ブロック５０ａは、首部５５により枠体４５の変位ブロック７８に固定された支持ブロック５０ｂに対してＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の各軸線周りに回転可能に支持されている。これにより、座面ブロック５０ａの姿勢は、レンズ２８のフランジ部２８ａの表面に沿って調整されるようになっている。【００２５】
図３に示すように、クランプ部材４７は、クランプ本体６２とパッド部材６１とを有する。クランプ本体６２は、押さえ面ブロック６３と、その押さえ面ブロック６３と一体に形成され、押さえ面ブロック６３を支持するための支持部６４とが装備されている。押さえ面ブロック６３の下面の両端には、座面ブロック５０ａの座面４９に対向するように２つの押さえ面６５が形成されている。【００２６】
支持部６４は、腕部６６と取付部６７とを有する。取付部６７と押さえ面ブロック６３とは所定の間隔をおいて離間されている。また、腕部６６は、押さえ面ブロック６３と取付部６７との両端を接続し、弾性変形可能に形成されている。そして、座面ブロック５０ａの固定部５９に、取付部６７をパッド部材６１を介して、ボルト６８により締結することにより、クランプ部材４７が座面ブロック５０ａに対して固定される。【００２７】
パッド部材６１は、固定部５９と取付部６７の間に挟持される挟持部７１と、押さえ面６５とレンズ２８のフランジ部２８ａとの間に介装される作用部７２と、挟持部７１と作用部７２とを連結するとともに弾性変形可能な薄板状の薄板部７３とからなっている。【００２８】
そして、このように構成されたクランプ部材４７は、ボルト６８を締め込むことにより、腕部６６が弾性変形し、押さえ面ブロック６３の押さえ面６５に座面ブロック５０ａ側への押圧力を付与する。この押圧力は、パッド部材６１の作用面７４を介して、レンズ２８のフランジ部２８ａに作用する。これにより、レンズ２８のフランジ部２８ａは、座面ブロック５０ａの座面４９と、押さえ面ブロック６３の押さえ面６５により保持される。【００２９】
このように構成された支持部材４４が、レンズ２８の外周部の３箇所に設けられている。
そして、本実施形態では、光学素子保持装置２９にレンズ２８と枠体４５との熱変形量の差を吸収する構成を採用した。【００３０】
図５は、枠体４５における支持部材４４の取り付け部分を示す平面図である。図５に示すように、枠体４５には、切欠部６０に対応するように、複数のスリット７５が形成されている。各スリット７５は、枠体４５の第１面４５ａから第２面４５ｂに連通している。複数のスリット７５の間には、複数のピボット８４ａ〜８４ｆが形成されている。【００３１】
なお、ピボット８４ａ〜８４ｆは、枠体４５に対してスリット７５の形成を行うことなく枠体４５の一部を残すことにより形成されている。すなわち、各ピボット８４ａ〜８４ｆは、枠体４５に対して、第１面４５ａから第２面４５ｂに伸びるように形成されている。【００３２】
本実施形態の連結機構１００は、支持部材４４と、変位ブロック７８と、バネ機構（板バネ８３）と、第１連結ブロック７９と、第２連結ブロック８０と、リンク部材（回転リンクブロック８１）と、平行リンクブロック８２と、複数のピボット８４ａ〜８４ｆとを備える。枠体４５には、変位ブロック７８と、板バネ８３と、第１連結ブロック７９と、第２連結ブロック８０と、回転リンクブロック８１と、平行リンクブロック８２と、複数のピボット８４ａ〜８４ｆとが形成されている。【００３３】
なお、回転リンクブロック８１の後述する第２部材８１ｂ、第１連結ブロック７９、第２連結ブロック８０、平行リンクブロック８２は、枠体４５の内周円の接線方向と平行に配置されている。また、変位ブロック７８には、前述した切欠部６０が形成されており、支持部材４４は、切欠部６０内に座面ブロック５０ａを収容した状態で変位ブロック７８に固定されている。【００３４】
図８は、枠体４５の支持部材４４の周辺におけるレンズ２８の光軸に直交する面での断面図である。図５及び図８に示すように、変位ブロック７８は、枠体４５の内周円の接線方向に伸びる長方形の形状を有し、枠体４５の内周縁側に形成された内面７８ａと、枠体４５の外周縁側に形成された外面７８ｂと、内面７８ａと外面７８ｂとに直交する２つの側面７８ｃ，７８ｄとを有する。また、第１連結ブロック７９と第２連結ブロック８０のそれぞれは、枠体４５の内周円の接線方向と直交する方向に形成された２つの第１側面７９ａ，８０ａと、枠体４５の内周円の接線方向と平行な方向に形成された２つの第２側面７９ｂ，８０ｂとを有する。【００３５】
枠体４５の内周部には、変位ブロック７８の２つの側面７８ｃ，７８ｄのそれぞれに３枚の薄板状の板バネ８３が接続されている。
この３枚の板バネ８３は、枠体４５の内周円の接線方向と平行に延びるスリット７５を枠体４５に形成することによって形成されている。そして、板バネ８３は、変位ブロック７８が枠体４５に対してレンズ２８の径方向へ変位するのを可能にする。【００３６】
また、変位ブロック７８は、ピボット８４ａにより第１連結ブロック７９に連結されている。ピボット８４ａは、変位ブロック７８の径方向外側面の略中央部と、第１連結ブロック７９との間に設けられて、枠体４５の第１面４５ａから第２面４５ｂに伸びるように形成されている。【００３７】
第１連結ブロック７９の一方の第１側面７９ａは、各ピボット８４ｂを介して、リンクブロック８２の一端部と連結されている。また、平行リンクブロック８２の他端部は、各ピボット８４ｃを介して、枠体４５に連結されている。詳述すると、平行リンクブロック８２は、スリット７５により、枠体４５の内周円の接線方向に平行に区画形成された２枚の薄板状のブロック８２ａ，８２ｂを備えており、ブロック８２ａ，８２ｂの一端部は、第１連結ブロック７９にピボット８４ｂを介して連結され、ブロック８２ａ，８２ｂの他端部は、枠体４５にピボット８４ｃを介して連結されている。この平行リンクブロック８２は、第１連結ブロック７９がレンズ２８の接線方向へ変位するのを規制しつつ、第１連結ブロック７９がレンズ２８の径方向へ平行移動するのを許容する。【００３８】
第１連結ブロック７９の他方の第１側面７９ａは、ピボット８４ｅを介して第２連結ブロック８０の一方の第１側面８０ａと連結されている。なお、このピボット８４ｅは、第１連結ブロック７９における他方の第１側面７９ａにおいて、枠体４５の外周縁側に形成されている。【００３９】
第２連結ブロック８０の他方の第１側面８０ａは、ピボット８４ｄを介して回転リンクブロック８１の第２部材８１ｂと連結されている。なお、このピボット８４ｄは、第２連結ブロック８０における他方の第１側面８０ａにおいて、枠体４５の内周縁側に形成されている。【００４０】
回転リンクブロック８１は、枠体４５の第１面４５ａ側から見た場合に、平面略Ｌ字状をなし、枠体４５の内周円の接線方向と直交する方向に延びる第１部材８１ａと、枠体４５の内周円の接線方向に延びる第２部材８１ｂとを有している。すなわち、第１部材８１ａと第２部材８１ｂとが互いに直交している。回転リンクブロック８１を直角状リンクブロックと呼ぶこともできる。【００４１】
回転リンクブロック８１の第１部材８１ａのうち、枠体４５の外周縁側の端部は、ピボット８４ｆを介して枠体４５に連結されている。また、第１部材８１ａのうち、枠体４５の内周縁側の端部は、板バネ８３を介して枠体４５に連結されている。板バネ８３は、互いに平行な一対のスリット７５の間に区画され、第１部材８１ａの延びる方向に沿うように形成されている。板バネ８３は、後述するように緩衝部材８８の伸縮力が回転リンクブロック８１に加えられたとき、第１部材８１ａが回転するのを許容する。【００４２】
図２、図８に示すように、枠体４５は、枠体４５の内周円の接線方向と平行な第１掘込部８５と第２掘込部８６とを有する。第１掘込部８５は、枠体４５の外周面から第１方向を向いて掘り込むことによって形成される。第２掘込部８６は、枠体４５の外周面から第１方向とは反対を向いて掘り込むことによって形成される。この第１掘込部８５と第２掘込部８６とは、枠体４５において、平行リンクブロック８２、第１及び第２連結ブロック７９，８０及び回転リンクブロック８１の第２部材８１ｂよりも外周縁側に形成されている。そして、第１掘込部８５と第２掘込部８６との間に、回転リンクブロック８１の第１部材８１ａが介在している。【００４３】
図７は、図５における７−７線断面図である。第１部材８１ａを枠体４５の第２面４５ｂ側から見た場合、図７に示すように、第１部材８１ａには、互いに平行な側面を有する壁部８１ｃが形成されている。この壁部８１ｃは、枠体４５の内周円の接線方向と直交する方向に延びている（図８参照）。【００４４】
枠体４５には、枠体４５の第２面４５ｂ側から第１掘込部８５に達する開口部８７が形成されている。第１掘込部８５には、アルミニウム製で略円柱状の緩衝部材８８が挿入されている。緩衝部材８８は、回転リンクブロック８１の第１部材８１ａの壁部８１ｃに当接する。緩衝部材８８は、ほぼ中間部に掘り込み加工により形成された首部８８ａを有する。緩衝部材８８の両端は、ボルト９１により壁部８１ｃと固定金具９０にそれぞれ固定されている。固定金具９０の一片９０ａは枠体４５の第２面４５ｂにボルト８９により固定される。固定金具９０の他片９０ｂは開口部８７内に挿入されている。ここで、緩衝部材８８のほぼ中間部に形成された首部８８ａは、緩衝部材８８が少なくとも屈曲及び傾動するのを可能にする関節として機能する。首部８８ａにより、回転リンクブロック８１や固定金具９０の加工精度を問わず、緩衝部材８８を壁部８１ｃ及び他片９０ｂの当接面にほぼ全面的に当接させることができる。【００４５】
次に、この光学素子保持装置２９の作用について説明する。
この実施形態の光学素子保持装置２９では、線膨張係数が１０ｐｐｍのステンレス鋼で枠体４５が形成されているとともに、線膨張係数が０．１ｐｐｍの石英ガラスでレンズ２８が形成されている。【００４６】
ここで、図５に示すように、所定の環境温度でレンズ２８を支持部材４４を介して枠体４５に取り付けたと状態を初期状態とする。枠体４５の線膨張係数がレンズ２８の線膨張係数より大きい場合に、この初期状態から環境温度が上ると、枠体４５がレンズ２８の径方向外側に向かって膨張することになる。この一方で、レンズ２８の線膨張係数は枠体４５のものに比べて小さいため、レンズ２８は、枠体４５に比べてほとんど膨張しない。【００４７】
例えば、レンズ２８と枠体４５とが強固にまたは剛体的に連結されていると、枠体４５の膨張量と、レンズ２８の膨張量が異なるため、枠体４５の膨張に伴いレンズ２８の外周縁を外側に向かって引っ張る応力がレンズ２８に作用する。なお、枠体４５の実際の熱膨張量は、枠体４５の外径が１ｍであったとして１℃の温度上昇で１０μｍ程度のごくわずかなものである。【００４８】
図６は、この実施形態のように枠体４５の線膨張係数がレンズ２８の線膨張係数より大きい場合に、環境の温度変化によって、枠体４５が膨張し、かつ緩衝部材８８が伸縮した状態を模式的に示した図である。本実施形態の光学素子保持装置２９では、枠体４５と、レンズ２８を支持する支持部材４４とを、緩衝部材８８を備える連結機構１００で連結している。さらに、緩衝部材８８は、枠体４５よりさらに熱膨張しやすい材質で形成されている。例えば、緩衝部材８８は、線膨張係数が２４ｐｐｍのアルミニウムで形成されている。図６に示すように、光学素子保持装置２９の組付時の環境温度が上昇すると、図６に二点鎖線で示す緩衝部材８８がその軸線方向に伸長する。この緩衝部材８８の伸長により、回転リンクブロック８１の第１部材８１ａに対して、第２掘込部８６の方向に押し出す力が発生することで、緩衝部材８８と当接する壁部８１ｃの中心部が、緩衝部材８８の伸縮力を受ける力点となる。なお、図６では、理解を容易にするために、緩衝部材８８の熱膨張量を大きく誇張して描いている。【００４９】
この力点が緩衝部材８８の伸縮力を受けることにより、回転リンクブロック８１は、図６において、第１部材８１ａと枠体４５とを連結するピボット８４ｆ（支点）を中心に反時計回りに回転する。すなわち、この回転によって、第２部材８１ｂと第２連結ブロック８０とを連結するピボット８４ｄ（作用点）が枠体４５の内周縁側に変位する。このとき、第１部材８１ａの板バネ８３は、第１部材８１ａの延びる方向に沿っているため、回転リンクブロック８１の回転を阻害することはない。【００５０】
そして、ピボット８４ｄが枠体４５の内周縁側に向かって変位するのに伴って、第２連結ブロック８０は第２連結ブロック８０と第１連結ブロック７９とを連結するピボット８４ｅを中心に回転しながら、枠体４５の内周縁側に変位する。これにより、平行リンクブロック８２により回転が規制された第１連結ブロック７９は、枠体４５の内周縁側へと移動される。そして、この第１連結ブロック７９の移動が、第１連結ブロック７９と変位ブロック７８とを連結するピボット８４ａを介して、変位ブロック７８に伝達される。すなわち、変位ブロック７８が変位することによって、支持部材４４もレンズ２８の光軸ＡＸに向かって変位する。【００５１】
このように、枠体４５とレンズ２８との線膨張係数の差に起因して、レンズ２８の位置が枠体４５に対して変化しようとするが、緩衝部材８８を備えた連結機構１００によって、その変化が吸収されることになる。緩衝部材８８は、複数のピボット８４ａ〜８４ｆで枠体４５に連結された変位ブロック７８と、板バネ８３と、第１連結ブロック７９と、第２連結ブロック８０と、回転リンクブロック８１と、平行リンクブロック８２に対して、緩衝部材８８の伸縮力を伝達することによって、ブロック間の剛性を高めている。このとき、緩衝部材８８の伸長量は、回転リンクブロック８１における第１部材８１ａと第２部材８１ｂとの長さの比により拡大される。つまり、第１部材８１ａの長さに対して第２部材８１ｂの長さが大きいほど、緩衝部材８８の伸長量は拡大されて第２連結ブロック８０に伝達されることになる。すなわち、連結機構１００のうち、回転リンクブロック８１、第１連結ブロック７９、第２連結ブロック８０、平行リンクブロック８２、ピボット８４ａ〜８４ｆが、緩衝部材８８の伸長量を増幅する増幅機構として機能する。【００５２】
このように、この光学素子保持装置２９では、温度上昇に伴って緩衝部材８８が伸長され、さらにその伸長が回転リンクブロック８１を介して増幅される。すなわち、レンズ２８と枠体４５との線膨張係数の差に起因して、レンズ２８と枠体４５との相対的な位置関係も変化しようとするが、その変化は、連結機構１００によって吸収される。さらに、緩衝部材８８の伸長により、支持部材４４が枠体４４の伸長方向と逆方向に移動するため、見かけ上、枠体４５のみが膨張し、レンズ２８の位置の変化が抑制される。なお、支持部材４４が枠体４５の伸長方向と逆方向に移動した場合であっても、レンズ２８に対して応力が加わることはない。すなわち、レンズ２８と枠体４５との間には、支持部材の首部５５、変位ブロック７８と枠体４５とを連結する複数の板バネ８３が介在しているため、レンズ２８に対して緩衝部材８８の伸縮力は伝達しない。言い換えれば、緩衝部材８８の伸縮力は、連結機構１００によって吸収されるため、レンズ２８に伝達しない。【００５３】
また、この緩衝部材８８の伸縮と回転リンクブロック８１の動作は可逆的なものである。このため、温度降下に伴って緩衝部材８８が収縮すると、その収縮が回転リンクブロック８１を介して変位ブロック７８に伝達され、変位ブロック７８が枠体４５の外縁部側に変位することになる。したがって、見かけ上、枠体４５のみが収縮し、レンズ２８の位置の変化が抑制される。【００５４】
従って、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）この光学素子保持装置２９では、レンズ２８を支持する支持部材４４と枠体４５とを、枠体４５の線膨張係数と異なる線膨張係数を有する緩衝部材８８を介して連結している。このため、レンズ２８と枠体４５とに温度変化による相対変位が生じても、緩衝部材８８の伸縮により、枠体４５と連結機構１００とを高い剛性をもって連結することができる。これにより、外部から枠体４５を介して伝達される振動の影響による枠体４５とレンズ２８との相対位置の変化を抑制しつつ、レンズ２８に温度変化に伴う想定外の歪の発生させることなく保持することができる。従って、レンズ２８を、露光装置２１の設置場所等の振動状態及び温度環境に関わらず光学性能を良好に保つことができる。【００５５】
（２）この光学素子保持装置２９では、緩衝部材８８は、枠体４５と線膨張係数の異なる略円筒状体となっている。このため、簡単な緩衝部材８８を追加するのみで、振動及び温度変化に伴うレンズ２８の光軸ＡＸの変位を抑制することができる。【００５６】
（３）この光学素子保持装置２９では、緩衝部材８８の伸縮を増幅する連結機構１００が設けられている。このため、緩衝部材８８を小型化することができて、光学素子保持装置２９の大型化をも抑制することができる。【００５７】
（４）この光学素子保持装置２９では、連結機構１００の一部が枠体４５に形成されている。このため、枠体４５の一部を利用して緩衝部材８８の伸縮の増幅を行うことができるため、光学素子保持装置２９の大型化を抑制することができるとともに、部品点数の増大を抑制することができる。【００５８】
（５）この光学素子保持装置２９では、枠体４５の内周縁の接線方向と直交する方向に延びる第１部材８１ａと、その第１部材８１ａの延びる方向と直交する方向に延びる第２部材８１ｂとを有する回転リンクブロック８１を有している。そして、第１部材８１ａには、枠体４５に接続される支点となるピボット８４ａ〜８４ｆとその支点の近傍で緩衝部材８８の伸縮に伴う伸縮力を受ける力点とが設けられている。さらに、第２部材８１ｂには、緩衝部材８８からの伸縮力をレンズ２８側に伝達する作用点を有している。このため、第１部材８１ａと第２部材８１ｂとの長さの比を変えることによって緩衝部材８８の増幅倍率を容易に変更することができる。【００５９】
（６）この光学素子保持装置２９では、回転リンクブロック８１を、緩衝部材８８から第２連結ブロック８０への伸縮力の伝達を許容しつつ枠体４５に接続する板バネ８３をさらに有している。このため、連結機構１００における伸縮力の伝達を阻害することなく、回転リンクブロック８１の支持剛性を高めることができる。【００６０】
（７）この光学素子保持装置２９では、緩衝部材８８が枠体４５よりも大きな線膨張係数を有している。このため、小さな緩衝部材８８で、また連結機構１００における伸縮力の増幅倍率を低く抑えることができる。【００６１】
（８）この光学素子保持装置２９では、枠体４５がレンズ２８の線膨張係数より大きな線膨張係数を有し、緩衝部材８８の伸縮により支持部材４４を変位させるようになっている。このため、温度変化が生じた際に、枠体４５に比べて熱膨張の少ないレンズ２８を振動の影響を受けることなく、レンズ２８を保持することができる。【００６２】
（９）この光学素子保持装置２９では、支持部材４４が固定された変位ブロック７８が、複数の板バネ８３を介して枠体４５に接続されている。このため、板バネ８３がフレクシャ構造をなし、板バネ８３の弾性変形により、レンズ２８の組み付け時、あるいは光学素子保持装置２９や露光装置２１の設置環境の温度変化によりレンズ２８と枠体４５との相対変位が生じたとしても、その相対変位を吸収することができ、レンズ２８に想定外の歪が生じることを回避することができる。また、連結機構１００が緩衝部材８８を備えているので、連結機構１００の剛性を向上させることができるので、枠体４５を介してレンズ２８に伝達する振動の影響を低減することができる。【００６３】
（１０）この鏡筒２７では、緩衝部材８８を備えた連結機構１００によって、レンズ２８と枠体４５とを連結しているので、温度変化に伴うレンズ２８と枠体４５との相対変位の影響を抑制することができ、さらに、枠体４５を介してレンズ２８に伝達される振動の影響を抑制することができる。このため、鏡筒２７内の各レンズ２８を良好な表面状態で保持することができ、投影光学系２５の光学性能を高く維持することができる。【００６４】
（１１）この露光装置２１では、緩衝部材８８を備えた連結機構１００によって、レンズ２８と枠体４５とを連結しているので、温度変化に伴うレンズ２８と枠体４５との相対変位の影響を抑制することができ、さらに、枠体４５を介してレンズ２８に伝達される振動の影響を抑制することができる。このため、レンズ２８の光学性能をより高く保つことができて、露光装置２１の露光精度を向上させることができる。【００６５】
（１２）この露光装置２１では、緩衝部材８８を備えた連結機構１００によって、ウエハＷ上にパターンを形成する投影光学系２５の鏡筒２７とレンズ２８とを連結しているので、温度変化に伴うレンズ２８と枠体４５との相対変位の影響を抑制することができ、さらに、枠体４５を介してレンズ２８に伝達される振動の影響を抑制することができる。露光装置２１においては、投影光学系２５の光学性能が向上されるため、パターンの転写精度をさらに向上させることができる。【００６６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の光学素子保持装置２９について、第１実施形態と異なる部分を中心に図９に基づいて説明する。【００６７】
図９に示すように、この第２実施形態の光学素子保持装置２９では、回転リンクブロック８１と、枠体４５とを連結するピボット８４ｆの位置が第１実施形態とは異なっている。この回転リンクブロック８１は、例えばレンズ２８の硝材が蛍石（線膨張係数が２３ｐｐｍ）で、枠体４５がステンレス鋼（線膨張係数が１０ｐｐｍ）であるような組み合わせ、言い換えると枠体４５の線膨張係数がレンズ２８の線膨張係数よりも小さな組み合わせに好適な構成となっている。【００６８】
図９に示すように、枠体４５と回転リンクブロック８１の第１部材８１ａとを連結しているピボット８４ｆは、枠体４５の内周円の接線方向と直交する第１部材８１ａの側面に設けられている。さらに、第１部材８１ａを枠体４５に接続する板バネ８３が省略されている。さらに、回転リンクブロック８１の第１部材８１ａと第２連結ブロック８０とを連結するピボット８４ｄが枠体４５の外周縁側に配置されている。第１連結ブロック７９と第２連結ブロック８０とを連結するピボット８４ｅが枠体４５の内周縁側に配置されている。【００６９】
この実施形態の回転リンクブロック８１は、以下のように作用する。
この回転リンクブロック８１では、光学素子保持装置２９の組付時の温度状態から温度が上昇すると、図９に示す状態から緩衝部材８８がその軸線方向に伸長し、回転リンクブロック８１の第１部材８１ａが第２掘込部８６側に押される。この緩衝部材８８の伸長力を回転リンクブロック８１の壁部８１ｃが受けることにより、回転リンクブロック８１は、第１部材８１ａのピボット８４ｆ（支点）を中心に第２部材８１ｂの第２連結ブロック８０側端のピボット８４ｄが枠体４５の外側に変位するように反時計回りに回転される。第２連結ブロック８０の全体は、回転リンクブロック８１と連結するピボット８４ｄの枠体４５の外側への変位を伴って、枠体４５の外側に変位される。これにより、平行リンクブロック８２により回転が規制された第１連結ブロック７９は、枠体４５の外側へと平行移動される。そして、この第１連結ブロック７９の平行移動がピボット８４ａを介して支持部材４４が固定された変位ブロック７８に伝達され、変位ブロック７８が枠体４５の外側に変位される。すなわち、この実施形態の連結機構１００は、緩衝部材８８の伸縮力の入力が同じである場合、第１実施形態の連結機構１００とは全く逆方向に動作するようになっている。【００７０】
このため、この光学素子保持装置２９では、温度上昇に伴って緩衝部材８８が伸長され、見かけ上、レンズ２８が枠体４５に接近してくるように膨張するが、そのレンズ２８を支持する支持部材４４はレンズ２８の径方向外側に変位して、レンズ２８の熱膨張を吸収する。これにより、レンズ２８の支持状態に変化を生じることが抑制され、レンズ２８が想定外に圧縮されたりすることが回避される。【００７１】
従って、本実施形態によれば、前記（１）〜（７）、（９）〜（１２）の効果に加えて以下に示す効果を得ることができる。
（１３）この光学素子保持装置２９では、枠体４５がレンズ２８の線膨張係数より小さな線膨張係数を有し、緩衝部材８８の伸びにより支持部材４４を枠体４５の外周縁側に変位させるようになっている。このため、温度変化が生じた際に、枠体４５に比べて熱膨張の大きなレンズ２８を、振動の影響を受けることなく、レンズ２８を保持することができる。【００７２】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
図１０（ａ）及び（ｂ）に示す光学素子保持装置２９のように、枠体４５内周縁から外周縁に向かった凹部９６を設けて、この凹部９６に枠体４５の線膨張係数とは異なる線膨張係数を有する緩衝部材９７を配置する。緩衝部材９７の一端部を、ボルト９８により枠体４５の第１面４５ａに固定し、緩衝部材９７の他端部に取付けた支持部材９５で、レンズ２８の周縁部を直接支持する。枠体４５の内周円の接線方向に沿って設けられた板バネ８３によって、支持部材９５の両側面が枠体４５の内周側部分に連結される。この構成では、緩衝部材９７が、レンズ２８を支持する支持部材９５と枠体４５とを連結する連結機構を兼ねている。【００７３】
この光学素子保持装置２９では、枠体４５の線膨張係数がレンズ２８の線膨張係数より大きい場合には、緩衝部材９７を枠体４５より大きな線膨張係数を有する材料で形成する。図１０（ａ）は、レンズ２８を枠体４５に組み付けた初期状態を示す。この初期状態から温度が上昇した場合、枠体４５がレンズ２８に比べて大きく膨張する。図１０（ｂ）に示す例では、見かけ上枠体４５と緩衝部材９７とが大きく伸長し、レンズ２８はほとんど変位していない。なお、図１０（ｂ）においては、理解を容易にするため、枠体４５及び緩衝部材９７の伸長を大きく誇張して描いてある。【００７４】
このように構成した場合、支持部材９５が枠体４５に対して両持ち支持されているため、レンズ２８を安定して保持することができる。さらに、板バネ８３によりレンズ２８と枠体４５との相対変位を吸収するフレクシャ機構の作用を実現させることもできる。【００７５】
この実施形態において、緩衝部材９７を、連結板９３を介して枠体４５の外周面に固定するようにしてもよい。
その他の実施形態としては、図１１に示す光学素子保持装置２９のように、枠体４５に枠体４５の径方向に沿った開口部９９を穿設して、この開口部９９に枠体４５の線膨張係数とは異なる線膨張係数を有する緩衝部材９２を挿入する。緩衝部材９２の一端部を、連結板９３を介して枠体４５の外周側面に固定し、緩衝部材９２の他端部には、レンズ２８の周縁部を直接支持するレンズ座９４が設けられている。この構成では、緩衝部材９２が、レンズ２８を支持する支持部材と、その支持部材と枠体４５に連結する連結機構とを兼ねている。このように構成すれば、光学素子保持装置２９の構成を著しく簡素化することができる。【００７６】
図４の基台部材４６を、図１２に示す基台部材４６に置き換えてもよい。
図１２の基台部材４６では、支持ブロック５０ｂが、スリット５３により、基台部５６、第１ブロック５７ａ、第２ブロック５８ａに区画されている。基台部５６は枠体４５に固着される。基台部５６と第１ブロック５７ａとは第１首部５５ａにより連結される。基台部５６と第２ブロック５８ａとは第２首部５５ｂにより連結される。第１ブロック５７ａと第２ブロック５８ａとは第３首部５５ｃにより連結される。第２ブロック５８ａと座面ブロック５０ａとは第４首部５５ｄにより連結される。首部５５ａ〜５５ｄの各々は、第１ブロック５７ａ、第２ブロック５８ａ、基台部５６、座面ブロック５０ａに比べて著しく小さな断面積を有する四角柱である。【００７７】
首部５５ａ〜５５ｄのうち、第２及び第４首部５５ｂ，５５ｄは、座面ブロック５０ａの２つの座面４９の中間位置を通る線上に配置されている。その線は、２つの座面４９を結ぶ線と直交するとともに前記Ｚ軸に平行である。一方、第１及び第３首部５５ａ，５５ｃは、２つの座面４９を結ぶ線と平行な線上に配置されている。さらに、第３首部５５ｃは、第４首部５５ｄの近傍に配置されている。【００７８】
第１ブロック５７ａは、第１首部５５ａ及び第３首部５５ｃによって、第２ブロック５８ａと基台部５６とに固定される。第１ブロック５７ａは、第１首部５５ａ及び第３首部５５ｃにより、Ｙ方向（レンズ２８の接線方向）周りに回転可能に保持されるが、Ｙ方向への変位は規制される。第１ブロック５７ａ、第１首部５５ａ及び第３首部５５ｃにより、レンズ２８の接線方向への変位を規制する接線方向移動規制リンク５７が形成される。【００７９】
第２ブロック５８ａは、第２首部５５ｂ及び第４首部５５ｄによって、座面ブロック５０ａと基台部５６とに固定される。第２ブロック５８ａは、第２首部５５ｂ及び第４首部５５ｄにより、Ｚ方向（レンズ２８の光軸と平行な方向）周りに回転可能に保持されるが、Ｚ方向への変位は規制される。第２ブロック５８ａ、第２首部５５ｂ及び第４首部５５ｄにより、レンズ２８の光軸と平行な方向への変位を規制する光軸方向移動規制リンク５８が形成される。【００８０】
接線方向移動規制リンク５７の規制方向と、光軸方向移動規制リンク５８の規制方向とは、互いにほぼ直交する。言い換えれば、接線方向移動規制リンク５７の回転軸と、光軸方向拘束リンク５８の回転軸とが、互いにほぼ直交する。【００８１】
座面ブロック５０ａは、第４首部５５ｄによって、支持ブロック５０ｂに連結されている。すなわち、座面ブロック５０ａは、基台部５６に対して、接線方向移動規制リンク５７と光軸方向拘束リンク５８とを備える一対のリンク機構により支持される。【００８２】
各実施形態では、枠体４５をステンレス鋼で構成したが、枠体４５を他の材料、例えば不純物の発生が抑制されるように洗浄処理を施したり、コーティング処理を施したアルミニウムなどの軽金属、真鍮等で構成してもよい。【００８３】
各実施形態では、緩衝部材８８，９２，９７をアルミニウムで構成したが、緩衝部材８８，９２，９７を他の材料、例えば真鍮等で構成してもよい。
各実施形態における光学素子保持装置２９において、レンズ２８をキネマティック、あるいは６自由度、５自由度や、３自由度で保持する保持装置としてもよい。【００８４】
各実施形態の支持部材４４，９５は、枠体４５に対して等間隔離して設けられているが、不等間隔であってもよい。
各実施形態では、鏡筒２７内の雰囲気流体を窒素ガスとしたが、雰囲気流体を、例えば空気や、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ラドン、ネオン、キセノン等の不活性ガス等としてもよい。【００８５】
各実施形態では、本発明の光学素子保持装置を、レンズ２８を保持する光学素子保持装置２９に具体化した。これに対して、本発明の光学素子保持装置は、例えばミラー、ハーフミラー、平行平板、プリズム、プリズムミラー、ロッドレンズ、フライアイレンズ、位相差板、絞り板等の他の光学素子を保持する光学素子保持装置に具体化してもよい。【００８６】
光学素子保持装置は、実施形態の露光装置２１の投影光学系２５における横置きタイプのレンズ２８の保持構成に限定されることない。例えば露光装置２１の照明光学系２３における光学素子の保持構成や、反射屈折タイプの投影光学系のうち、重力方向と交差する方向に光軸を備える光学素子の保持構成、いわゆる縦置きタイプの保持構成に具体化してもよい。さらに、他の光学機械、例えば顕微鏡、干渉計等の光学系における光学素子の保持構成に具体化してもよい。【００８７】
前記各実施形態の光学素子保持装置２９は、光学素子の径方向における支持剛性が高く、振動の伝達が効果的に抑制されているため、光学素子の径方向の振動の影響を受けやすい縦置きタイプの保持構成として特に好適である。【００８８】
本実施形態の液浸露光装置における液体ＡＱとしては、水（純水）、フッ素系液体、デカリン（Ｃ１０Ｈ１８）を用いることができる。
また、光学素子保持装置は、液浸露光装置に限らず、投影光学系とウエハとの間の所定の気体（空気、不活性ガスなど）で満たされた露光装置にも適用することが可能である。また、投影光学系を用いることなく、マスクと基板とを密接させてマスクのパターンを露光するコンタクト露光装置、マスクと基板とを近接させてマスクのパターンを露光するプロキシミティ露光装置の光学系にも適用することができる。また、投影光学系としては、全屈折タイプに限らず、反射屈折タイプ、全反射タイプであってもよい。【００８９】
さらに、本発明の露光装置は、縮小露光型の露光装置に限定されるものではなく、例えば等倍露光型、拡大露光型の露光装置であってもよい。
また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ（深紫外）やＶＵＶ（真空紫外）光などを用いる露光装置では一般に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては、石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、または水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置や電子線露光装置などでは、透過型マスク（ステンシルマスク、メンバレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハなどが用いられる。【００９０】
もちろん、半導体素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、液晶表示素子（ＬＣＤ）などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などにも本発明を適用することができる。【００９１】
さらに、本発明は、マスクと基板とが相対移動した状態でマスクのパターンを基板へ転写し、基板を順次ステップ移動させるスキャニング・ステッパ、マスクと基板とが静止した状態でマスクのパターンを基板へ転写し、基板を順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式のステッパとを問わず適用することができる。【００９２】
また、露光装置の光源としては、例えばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（１２６ｎｍ）等を用いてもよい。また、ＤＦＢ半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（またはエルビウムとイッテルビウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いてもよい。【００９３】
なお、各実施形態の露光装置２１は、例えば次のように製造される。
すなわち、まず、照明光学系２３、投影光学系２５を構成する複数のレンズ２８またはミラー等の光学素子の少なくとも一部を本実施形態の光学素子保持装置２９で保持し、この照明光学系２３及び投影光学系２５を露光装置２１の本体に組み込み、光学調整を行う。次いで、多数の機械部品からなるウエハステージ２６（スキャンタイプの露光装置の場合は、レチクルステージ２４も含む）を露光装置２１の本体に取り付けて配線を接続する。そして、露光光ＥＬの光路内にガスを供給するガス供給配管を接続した上で、さらに総合調整（電気調整、動作確認など）を行う。【００９４】
ここで、光学素子保持装置２９を構成する各部品は、超音波洗浄などにより、加工油や、金属物質などの不純物を落としたうえで、組み上げられる。なお、露光装置２１の製造は、温度、湿度や気圧が制御され、かつクリーン度が調整されたクリーンルーム内で行うことが望ましい。【００９５】
各実施形態における硝材として、蛍石、合成石英などを例に説明したが、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、リチウム−カルシウム−アルミニウム−フロオライド、及びリチウム−ストロンチウム−アルミニウム−フロオライド等の結晶や、ジルコニウム−バリウム−ランタン−アルミニウムからなるフッ化ガラスや、フッ素をドープした石英ガラス、フッ素に加えて水素もドープされた石英ガラス、ＯＨ基を含有させた石英ガラス、フッ素に加えてＯＨ基を含有した石英ガラス等の改良石英を用いた場合にも、前記実施形態の光学素子保持装置を適用することができる。【００９６】
次に、上述した露光装置２１をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
図１３は、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。図１３に示すように、まず、ステップＳ１０１（設計ステップ）において、デバイス（マイクロデバイス）の機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、そのデバイスの機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レクチルＲ等）を製作する。一方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラスプレート等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造する。【００９７】
次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１０５には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程（チップ封入等）等の工程が必要に応じて含まれる。【００９８】
最後に、ステップＳ１０６（検査ステップ）において、ステップＳ１０５で作製されたデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。【００９９】
図１４は、半導体デバイスの場合における、図１３のステップＳ１０４の詳細なフローの一例を示す図である。図１４において、ステップＳ１１１（酸化ステップ）では、ウエハＷの表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）では、ウエハＷ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）では、ウエハＷ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）では、ウエハＷにイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜Ｓ１１４のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。【０１００】
ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ１１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハＷに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（露光ステップ）において、先に説明したリソグラフィシステム（露光装置２１）によってマスク（レチクルＲ）の回路パターンをウエハＷ上に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）では露光されたウエハＷを現像し、ステップＳ１１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ１１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。【０１０１】
これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハＷ上に多重に回路パターンが形成される。
以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程（ステップＳ１１６）において上記の露光装置２１が用いられ、真空紫外域の露光光ＥＬにより解像力の向上が可能となり、しかも露光量制御を高精度に行うことができる。従って、結果的に最小線幅が０．１μｍ程度の高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することができる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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