(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧環境を生成可能なチャンバーと、
前記チャンバーの前記減圧環境下に配置されたミラーと、
前記ミラーに対して固定された固定軸と、
前記チャンバーの壁に開口自在に設けられた蓋と、
前記蓋と前記ミラーとを接続する弾性部材と、
前記チャンバー内に設けられ、前記チャンバーとは独立の部材とを有するミラー保持装置であって、
前記弾性部材によって、前記固定軸を前記チャンバーとは独立の部材に押し付けることによって、前記ミラーの６軸方向の位置決めを行っていることを特徴とするミラー保持装置。
【請求項２】
前記蓋と前記ミラーとの間に配置され、前記ミラーに結合すると共に前記ミラーを冷却する冷却板を更に有することを特徴とする請求項１記載のミラー保持装置。
【請求項３】
前記蓋と前記ミラーとの間に配置され、前記冷却板に前記蓋を介して冷却水を供給する水冷管を更に有することを特徴とする請求項２記載のミラー保持装置。
【請求項４】
前記弾性部材は前記冷却板に結合され、当該冷却板を介して前記ミラーに結合されることを特徴とする請求項２記載のミラー保持装置。
【請求項５】
前記固定軸が、前記ミラーに結合された３本の第１の固定軸を含んでおり、
前記チャンバーとは独立の部材が、前記固定軸に係合し、前記チャンバー内に設けられた３本の第２の固定軸を含んでおり、
前記第１及び第２の固定軸のいずれか一方は球状の先端を各々有し、他方はＶ字状溝、円錐状溝、及び、平面形状の先端を各々有することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載のミラー保持装置。
【請求項６】
前記蓋と前記ミラーとの間に配置され、前記ミラーに結合すると共に前記ミラーを冷却する冷却板を更に有することを特徴とする請求項５記載のミラー保持装置。
【請求項７】
パターンが形成されたマスクを照明する照明装置であって、
減圧環境を生成可能なチャンバーと、
前記チャンバーの前記減圧環境下に配置され、ＥＵＶ光の発光点から発するＥＵＶ光を集光するミラーと、
前記ミラーに対して固定された固定軸と、
前記チャンバーの壁に開口自在に設けられた蓋と、
前記蓋と前記ミラーとを接続する弾性部材と、
前記チャンバー内に設けられ、前記チャンバーとは独立の部材とを有する照明装置であって、
前記弾性部材によって、前記固定軸を前記チャンバーとは独立の部材に押し付けることによって、前記ミラーの６軸方向の位置決めを行っており、
前記ミラーで集められたＥＵＶ光を用いて前記パターンを照明することを特徴とする照明装置。
【請求項８】
発光点からのＥＵＶ光を用いてパターンを照明する請求項７記載の照明装置と、
前記パターンを被処理体に結像する投影光学系とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項９】
請求項８記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に、光学系及び露光装置に係り、特に、露光装置で使用されるミラーの保持方法及び装置に関する。本発明は、例えば、半導体製造における微細なパターンを転写するための、波長２００ｎｍ乃至１０ｎｍの極端紫外線領域（ＥＵＶ：ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）又はＸ線領域の照明光学系及び投影露光装置に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造するための焼き付け（リソグラフィー）方法として、紫外線を用いた縮小投影露光が行われてきた。縮小投影露光で転写できる最小の寸法は転写に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数に反比例する。このため微細な回路パターンを転写するためには用いる光の短波長化が進められ、水銀ランプｉ線（波長３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）と用いられる紫外光の波長は短くなってきた。
【０００３】
しかし半導体素子の急速な微細化の要請に対応するには、紫外光を用いたリソグラフィーでは限界がある。そこで、０．１μｍを下回るような非常に微細な回路パターンを効率よく焼き付けるために、紫外線よりも更に波長が短い波長１０〜１５ｎｍ程度の極端紫外光（ＥＵＶ光）を用いた縮小投影露光装置が開発されている。
【０００４】
ＥＵＶ光源は、例えば、レーザープラズマ光源を使用する。レーザープラズマ光源は、真空チャンバー中に配置されたターゲットに高強度のパルスレーザー光を照射し、高温のプラズマを発生させ、例えば、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を放射させる。ターゲットは、金属薄膜、不活性ガス、液滴などを使用し、ガスジェット等の手段で真空チャンバー内に供給される。放射されるＥＵＶ光の平均強度を高くするためにはパルスレーザーの繰り返し周波数は高い方が好ましく、通常数ｋＨｚの繰り返し周波数で運転される。
【０００５】
また、ＥＵＶ光領域では物質による吸収が非常に大きく、可視光や紫外光で用いられるようなレンズ等を使用する屈折光学系はスループットの低下を招く。このため、ＥＵＶ光を使用する露光装置は、通常、反射光学系を使用する。例えば、レーザープラズマからほぼ等方的に放射されるＥＵＶ光は、その後、照明光学系の初段の集光ミラーによって集光され、マスクを照明するために次段のミラーに射出される。
【０００６】
レーザープラズマ光源はＥＵＶ光の生成と共に、デブリと呼ばれる飛散粒子を発生する。デブリは、光学素子を汚染及び損傷するだけでなく、反射光学系の反射率の低下とそれによるスループットの低下を招く。デブリがターゲットから光学素子に到達することを防止する方法は、例えば、公開特許２０００年第３４９００９号公報など幾つか提案されているが、ターゲットに特に近い照明光学系の初段ミラーへのデブリの到達を効果的に防止する方法は現在開発されていない。この結果、初段ミラー面にデブリが付着して露光時間と共にその反射率が低下する。このため初段ミラーは反射率の低下があるレベルに達したときに、定期的に交換する必要がある。ミラーの交換保守を容易にする方法は、例えば、平成５年１０００９６号公報や公開特許平成７年第１７４８９６号公報に提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
平成５年１０００９６号公報などで提案されている従来のミラー交換方法を図１０及び図１１を参照して説明する。ここで、図１０は、露光装置の照明系を収納する真空チャンバーの概略部分断面図である。図１１は、従来のミラー交換方法を説明するためのフローチャートである。交換すべき初段ミラー４は、露光装置の照明系を収納する真空チャンバー１内に固定されたミラーホルダ２に保持されている。真空チャンバー１は、開平自在なドア６を有している。水冷管８がミラーホルダ２は接続されてこれを水冷し、水冷管８はドア６にも接続され、ドア６の外部から冷却水の供給を受ける。
【０００８】
ミラー４を交換するには、真空チャンバー１内を大気圧に戻し（ステップ１００２）、ドア６を開口し（ステップ１００４）、冷水管をドア６から取り外す（ステップ１００６）。次いで、ドア６から手を挿入してミラー４をミラーホルダ２から取り外し（ステップ１００８）、新しいミラー４をミラーホルダ２に取り付け（ステップ１０１０）、反射面を光学的あるいは機械的に位置合わせする（ステップ１０１２）。続いて、冷水管をドア６に取り付け（ステップ１０１２）、ドア６を閉口し（ステップ１０１４）、真空引きをする（ステップ１０１６）。このように、従来のミラー４の交換には、露光装置内に大きなメンテナンススペースが必要であり、メンテナンスに長時間かかるために露光のスループットの低下を招き、更に、真空チャンバー１の大気開放時間が長いことから照明系などのミラー系及びチャンバーが汚染される問題があった。
【０００９】
一方、公開特許平成７年第１７４８９６号公報はミラーの一部を真空チャンバーの隔壁に使用するミラー保持方法を提案されている。かかる方法によれば、ミラーを真空チャンバーに取り付ければ、ミラー自体の位置決めも同時に行えるために交換時間の短縮化をもたらす。しかし、実際には、真空チャンバーは真空引きに際して変形しやすく、ミラーをチャンバー自体に当接して位置決めすれば真空チャンバーの壁面の変形に伴ってミラーも変形してしまうため好ましくない。
【００１０】
そこで、本発明は、照明光学系のミラーの交換作業を容易にすると共に初期の位置決め精度を確保し、更に、交換時間を短縮することにより露光のスループットを高めるミラー保持方法及び装置、ミラー交換方法、かかるミラー保持装置を有する露光装置、当該露光装置を利用するデバイス製造方法を提供することを例示的な目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の一側面としてのミラー保持装置は、減圧環境を生成可能なチャンバーと、前記チャンバーの前記減圧環境下に配置されたミラーと、前記ミラーに対して固定された固定軸と、前記チャンバーの壁に開口自在に設けられた蓋と、前記蓋と前記ミラーとを接続する弾性部材と、前記チャンバー内に設けられ、前記チャンバーとは独立の部材とを有するミラー保持装置であって、前記弾性部材によって、前記固定軸を前記チャンバーとは独立の部材に押し付けることによって、前記ミラーの６軸方向の位置決めを行っていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の別の側面としての照明装置は、パターンが形成されたマスクを照明する照明装置であって、減圧環境を生成可能なチャンバーと、前記チャンバーの前記減圧環境下に配置され、ＥＵＶ光の発光点から発するＥＵＶ光を集光するミラーと、前記ミラーに対して固定された固定軸と、前記チャンバーの壁に開口自在に設けられた蓋と、前記蓋と前記ミラーとを接続する弾性部材と、前記チャンバー内に設けられ、前記チャンバーとは独立の部材とを有する照明装置であって、前記弾性部材によって、前記固定軸を前記チャンバーとは独立の部材に押し付けることによって、前記ミラーの６軸方向の位置決めを行っており、前記ミラーで集められたＥＵＶ光を用いて前記パターンを照明することを特徴とする。
【００１３】
本発明の更に別の側面としての露光装置は、発光点からのＥＵＶ光を用いてパターンを照明する上述の照明装置と、前記パターンを被処理体に結像する投影光学系とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本実施形態の例示的な露光装置１００について説明する。なお、各図において同一の参照番号は同一部材を表している。図５は、露光装置１００の概略平面図である。露光装置１００は露光光としてＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）を用いて、ステップアンドスキャン方式の露光を行うＸ線投影露光装置である。
【００２０】
図５を参照するに、露光装置１００は、真空チャンバー１１０と、照明光学系１２０と、反射型レチクル１５０と、アライメント光学系１６０と、投影光学系１７０と、レチクルステージ１５４と、ウェハステージ１８４と、ＥＵＶ光源２００とを有し、照明光学系１２０からウェハステージ１８４までを真空チャンバー１１０に収納する。
【００２１】
ＥＵＶ光源２００は、例えば、レーザープラズマ光源を使用する。レーザープラズマ光源は、真空チャンバー１１０中に配置されたターゲット供給装置２０２によって供給されたターゲット２０３に高強度のパルスレーザー光をパルスレーザー２０４から集光レンズ２０５を介して照射し、高温のプラズマ２０６を発生させ、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を生成及び放射する。ターゲット２０３は、金属薄膜、不活性ガス、液滴などを使用し、ガスジェット等のターゲット供給装置２０２により真空チャンバー１１０内に供給される。放射されるＥＵＶ光の平均強度を高くするためにはパルスレーザー２０４の繰り返し周波数は高い方がよく、通常数ｋＨｚの繰り返し周波数で運転される。あるいは、放電プラズマ光源が用いられる。これは真空チャンバー１１０中に配置された電極周辺にガスを放出し、電極にパルス電圧を印加し放電を起こし高温のプラズマ２０６を発生させ、これから、例えば、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を生成するものである。
【００２２】
照明光学系１２０はＥＵＶ光を伝播してマスク又はレチクル（本出願では両者を交換可能に使用する。）１５０を照明する。本実施形態では、照明光学系１２０は、第１乃至第３ミラー１２２、１２６及び１２８と、オプティカルインテグレータ１２４と、アパーチャ１２７とを有する。第１ミラー１２２はプラズマ２０６からほぼ等方的に放射されるＥＵＶ光を集める初段のミラーであり、かかるミラーの交換に本実施形態の保持及び交換方法を適用する。オプティカルインテグレータ１２４はレチクル１５０を均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。また、照明光学系１２０のレチクル１５０と共役な位置にはレチクル１５０面で照明される領域を円弧状に限定するためのアパーチャ１２７が設けられる。
【００２３】
ミラー１２２の保持及び交換機構は、図１及び図２に示すように、真空チャンバー１１０の壁１１２に開閉自在に設けられたフランジ１１４と、ミラー１２２の冷却機構１３０と、弾性支持柱１４０と、固定軸１４２と、キネマチックマウント１４６とを有する。ここで、図１及び図２は、ミラー１２２の保持及び交換機構を説明するための概略断面図及び概略斜視図である。
【００２４】
フランジ１１４は、真空チャンバー１１０の壁１１２に設けられた蓋、ドア又は隔壁として機能し、閉口する際にはオーリング１１８によって密封される。オーリング１１８によって、フランジ１１４は真空チャンバー１１０内の雰囲気を気密に維持することができる。更なる高真空が必要な場合には、金属リング（コンフラット等）が使用可能である。
【００２５】
冷却機構１３０は、冷却板１３２と、一対の水冷管１３４と、一対の水冷管１３６と、封止部１３８とを有する。冷却板１３２は、ミラー１２２に接着結合されており、熱伝導を利用してミラー１２２を冷却する。冷却板１３２には冷却水が水冷管１３４及び１３６によって供給される。水冷管１３２及び１３４はフランジ１１４内の流路１１５に接続されている。水冷管１３２及び１３４のそれぞれのペアの一方から冷水が供給され、冷却板１３２を循環して他方から排水される。例えば、図１の上側の水冷管１３２及び１３４から冷水が供給され、図１の下側の水冷管１３２及び１３４から冷水が排水される。水冷管１３４はある程度の動きに対応するため、高真空対応のフレキシブル管として形成されている。なお、冷却板１３２の内部に形成される冷却水の流路の形状には当業界で周知のいかなる形状をも適用することができるので、ここでは詳しい説明は省略する。
【００２６】
冷却板１３２及び水冷管１３４はミラー１２２とフランジ１１４との間に設けられているので、冷却板１３２及び水冷管１３４もミラー１２２と共にフランジ１１４の開閉と共に真空チャンバー１１０から導入及び導出が可能である。また、水冷管１３４を取り外さずにミラー１２２を交換することができるので便宜である。
【００２７】
フランジ１１４は、一対の突起１１６を介して一対の弾性支持柱１４０に接続されている。弾性支持柱１４０は固定軸１４２を介してミラー１２２を弾性的に支持する。弾性支持柱１４０は本実施形態ではコイルバネから構成されている。このバネはミラー１２２と冷却板１３２の重量を支えると共に光源方向への押し付け力を持ったコイルバネである。また、バネはコイルバネ以外にも光軸方向にある一定の力で押さえるバネ、又は真空対応の直動シリンダーでも同じ効果が得られる。本実施形態では弾性支持柱１４０は、ミラー１２２に結合された冷却板１３２を介してミラー１２２に結合されているが、図３及び図４を参照して後述される別の実施形態のように、ミラー１２２に直接に結合されてもよい。フランジ１１４とミラー１２２は弾性支持柱１４０によって結合されているので、フランジ１１４を開口するとミラー１２２が同時にチャンバー１１０の外部に導出され、フランジ１１４を閉口するとミラー１２２がチャンバー１１０の内部に導入される。この結果、一の動作が複数の動作を兼ねるので交換時間の短縮化をもたらすという長所を有する。また、弾性支持柱１４０はミラー１２２が柔軟に位置決めされることを可能にする。
【００２８】
冷却板１３２には、半球状先端１４４を有する固定軸１４２が接続部１４３によって３箇所固定されている。３つの部材１４２乃至１４４の形状は同一で冷却板１３２の周りに１２０度の間隔で配置されている。かかる同一形状にも拘らず、係合する部材１４６の先端形状が相違するため、これらは図２においては区別されている。球状の先端１４４からミラー１２２の表面までの距離と位置を常に一定に接合するように部材１４２乃至１４４とミラー１２２は位置決めされる。この位置と距離を一定にする接合は専用の治具が必要となるが、この接合により、ミラー交換時に特別な光学調整が要らずに光源に対する位置が再現し、作業性が格段に向上する。
【００２９】
キネマチックマウント１４６は、異なる形状の先端を有する３つの円筒状部材１４６ａ乃至１４６ｃから構成される。図２を参照するに、部材１４６ａは、円錐状先端を有し、部材１４６ｂはＶ字状先端を有し、部材１４６ｃは平面形状の先端を有する。部材１４６ａ乃至１４６ｃは、半球状先端１４４を有する固定軸１４２に関して、それぞれ、部材１４６ａは３軸を、部材１４６ｂは２軸を、部材１４６ｃは１軸を、拘束する。このように、部材１４６ａ乃至１４６ｃは、半球状先端１４４を有する固定軸１４２の６軸を拘束して位置決めを行う。固定軸１４２とキネマチックマウント１４６を相互に突き当てればミラー１２２は固定されるので、ボルトその他の固定手段を使用するよりも容易かつ短時間にミラー１２２を固定することができる。
【００３０】
なお、必要があれば、光源２０６とミラー１２２との間に既知のデブリ除去手段が設けられてもよい。また、別の実施形態では、例えば、Ｃｕ等の金属ターゲットをテープ状にし、リールで送ることで新たな面を利用するレーザープラズマ方式を使用してもよい。また、光源部２００は、ディスチャージ方式（例えば、Ｚピンチ方式、プラズマ・フォーカス、キャピラリー・ディスチャージ、ホロウカソード・トリガードＺピンチ等）を利用してもよい。
【００３１】
図３及び図４に、図１及び図２の変形例を示す。ここで、図３及び図４は、ミラー１２２の別の保持及び交換機構を説明するための概略断面図及び概略斜視図である。本実施形態の保持及び交換機項は、接続部１４３がミラー１２２に接続された接続部１４８に置換されている。固定軸１４７は固定軸１４２に対応し、先端１４９は先端１４４に対応する。３本軸１４７の先端１４９は球面形状の先端からミラー１２２の表面までの距離と位置を常に一定に接合することが、比較的容易となり、冷却板１３２を反さないことで精度が向上する。図３及び図４では冷却板１３２を図示しているが、ミラー１２２への熱的問題が解決された場合、冷却板１３２は省略されてもよい。このように、接続部１４８がミラー１２２に結合されてもミラー１２２の交換及び保持は容易になるという本発明の効果を維持することができる。
【００３２】
投影光学系１７０は、投影系第１ミラー１７２と、投影系第２ミラー１７４と、投影系第３ミラー１７６と、投影系第４ミラー１７８とから構成され、パターンをウェハ面上に結像する。ミラー枚数は少ないほうがＥＵＶ光の利用効率が高いが、収差補正が難しくなる。収差補正に必要なミラー枚数は４枚から６枚程度である。ミラーの反射面の形状は凸面または凹面の球面または非球面である。開口数ＮＡは０．１〜０．２程度である。ミラーは低膨張率ガラスやシリコンカーバイド等の剛性が高く硬度が高く、熱膨張率が小さい材料からなる基板を、研削、研磨して所定の反射面形状を創生した後、反射面にモリブデン／シリコンなどの多層膜を成膜したものである。
【００３３】
レチクルステージ１５４とウェハステージ１８４は、縮小倍率に比例した速度比で同期して走査する機構をもつ。ここで、レチクル１５０又はウェハ１８０面内で走査方向をＸ、それに垂直な方向をＹ、レチクル１５０又はウェハ１８０面に垂直な方向をＺとする。
【００３４】
レチクル１５０には所望のパターンが形成され、レチクルステージ１５４上のレチクルチャック１５２に保持される。レチクルステージ１５４はＸ方向に移動する機構をもつ。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、及び各軸の回りの回転方向に微動機構をもち、レチクル１５０の位置決めができるようになっている。レチクルステージ１５４の位置と姿勢はレーザ干渉計によって計測され、その結果に基づいて位置と姿勢が制御される。
【００３５】
ウェハ１８０は、ウェハチャック１８２によってウェハステージ１８４に保持される。ウェハステージ１８４はレチクルステージ１５４と同様にＸ方向に移動する移動機構をもつ。また、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、及び各軸の回りの回転方向に微動機構をもち、ウェハ１８０の位置決めができるようになっている。ウェハステージ１８４の位置と姿勢はレーザ干渉計によって計測され、その結果に基づいて位置と姿勢が制御される。
【００３６】
アライメント検出光学系１６０によってレチクル１５０の位置と投影光学系１７０の光軸との位置関係、及びウェハ１８０の位置と投影光学系１７０の光軸との位置関係が計測され、レチクル１５０の投影像がウェハ１８０の所定の位置に一致するようにレチクルステージ１５４及びウェハステージ１８４の位置と角度が設定される。また、フォーカス検出光学系１６５によってウェハ１８０面でＺ方向のフォーカス位置が計測され、ウェハステージ１８４の位置及び角度を制御することによって、露光中は常時ウェハ面を投影光学系１７０による結像位置に保つ。
【００３７】
ウェハ１８０上で１回のスキャン露光が終わると、ウェハステージ１８４はＸ、Ｙ方向にステップ移動して次の走査露光開始位置に移動し、再びレチクルステージ１５４及びウェハステージ１８４が投影光学系の縮小倍率に比例した速度比でＸ方向に同期走査する。
【００３８】
このようにして、レチクル１５０の縮小投影像がウェハ１８０上に結像した状態でそれらを同期走査するという動作が繰り返される。（ステップアンドスキャン）。こうしてウェハ１８０全面にレチクル１５０の転写パターンが転写される。
【００３９】
また、ＥＵＶ光がガスにより吸収されるのを防止するため、ＥＵＶ光が照射される光学素子が置かれた空間に残留していた炭素を含む分子を付着させないために、ＥＵＶ光が伝播する空間や光学素子が置かれた空間は、一定の圧力以下に保たれている必要がある。よって、光源や照明光学系１２０や投影光学系１７０の光学素子、レチクル１５０、ウェハ１８０などは真空チャンバー１１０に入れられ所定の真空度を満たすように排気される。
【００４０】
次に、図６を参照して、本発明のミラー交換方法について説明する。ここで、図６は、本発明のミラー交換方法を説明するためのフローチャートである。まず、  真空チャンバー１１０を大気圧に開放し（ステップ５０２）、フランジ１１４を開口するのと同時に前記ミラーを前記チャンバーの外部に導出し（ステップ５０４）、ミラー１２２を交換する(ステップ５０６)。次いで、フランジの閉口、ミラー１２２の真空チャンバー１１０の内部への導入、及び、上述の位置決め機構（１４２及び１４６など）を利用した位置決めを同時に行う（ステップ５０８）。最後に、真空チャンバー１１０の真空引きを行う（ステップ５１０）。かかる方法によれば、ステップ５０４及び５０８は２つ以上の動作を兼ねるので従来のようにこれらを別々に行うよりも短時間でミラー１２２の交換を終了することができる。なお、図１及び図２共に水平方向で示したが、垂直方向においても本発明は同様の効果が得られる。
【００４１】
次に、図７及び図８を参照して、上述の露光装置を利用したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図７は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）ではデバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウェハ製造）ではシリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィ技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００４２】
図８は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）ではウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）ではウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置１によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００４３】
本実施形態の製造方法によれば、交換に長期間かけずに所望のスループットで、また、真空チャンバー１１０内を大気に長時間晒さずにあまり汚染せずに高品位のデバイスを製造することができる。
【００４４】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されずその要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。例えば、初段ミラー１２２は１枚ミラー系で説明したが、露光光の集光率を上げるためには複数のミラーを配置する場合もあるが、本発明は複数ミラー系においても、同様の構成で同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００４５】
上記のように、本実施形態によれば、プラズマ光源を利用する露光装置において、初段ミラーを小スペースで短時間での交換を容易とし、３本軸の先端を照明系架台にキネマチックマウント（Ｖ、フラット、コーン）機構備えることで、ミラーへの過拘束を防ぎ位置決めによるミラーの変形を押さえることが可能となった。また、３本軸の３点の球面位置とミラー面の関係を一定に保つことで常に照明光学系内の同じ位置へ初段ミラーが小スペースで短時間に位置決めできる。作業性が一段と向上し、ミラー交換時間の短縮になりトータルでのスループットが向上する。
【００４６】
また、フランジと冷却板の冷却水配管をフレキシブルチューブで冷却水を供給することで、配管でのミラーに与える拘束力を低減すること共に交換による真空チャンバー内の配管の手間を省きくことができる。さらに作業性が向上する。
このことから、メンテナンス時間が大幅に短縮されトータルのスループットが向上し、またメンテナンススペースが小さく済み装置の小型化が可能となる。
また、前記冷却板からの３本の固定軸は直接ミラーに備えても同様の効果は得られ、さらに精度の高い位置決めが可能となる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、照明光学系のミラーの交換作業を容易にすると共に初期の位置決め精度を確保し、更に、交換時間を短縮することにより露光のスループットを高めるミラー保持方法及び装置、並びに、ミラー交換方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態のミラー保持及び交換機構の概略断面図である。
【図２】  図１に示すミラー保持及び交換機構の概略斜視図である。
【図３】  本発明の第２実施形態のミラー保持及び交換機構の概略断面図である。
【図４】  図３に示すミラー保持及び交換機構の概略斜視図である。
【図５】  本発明の露光装置の概略平面図である。
【図６】  本発明のミラー交換方法のフローチャートである。
【図７】  本発明の露光工程を有するデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】  図７に示すステップ４の詳細なフローチャートである。
【図９】  従来のミラー保持機構を説明するための概略断面図である。
【図１０】  図９に示す従来のミラー交換方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１００              露光装置
１１０              真空チャンバー
１２０              照明光学系
１３０              冷却機構
１４０              弾性支持柱
１５０              マスク又はレチクル
１４２              固定軸
１４６              キネマチックマウント
１７０              投影光学系
１８０              ウェハ
【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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