(57)【要約】【課題】環境変化によって鏡筒に内部応力が発生するのを抑え、光学特性の悪化を抑制するとともに、装置構成が簡単でかつ組み付けが容易な鏡筒支持装置、露光精度の向上可能な露光装置、高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することのできるデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】フランジ部２１の被支持面に３箇所に設けられるフランジ部２１を支持する支持部２６には、フランジ部２１（鏡筒１９）の径方向に長手方向を有する複数の長孔部がフランジ部２１を鏡筒１９の光軸方向と略平行な方向に貫通形成される。長孔部には、その下端が支持架台２５に固定される第１ロッド部材３５が挿入され、第１ロッド部材３５の外周には偏心ブッシュ３６が装着される。この偏心ブッシュ３６は、長孔部内に嵌合している。この構成によれば、鏡筒１９と支持架台２５との伸縮差が、偏心ブッシュ３６と長孔部との関係により吸収される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ部を有する鏡筒を、当該フランジ部を介して支持架台に装着する鏡筒支持装置であって、
前記フランジ部に設けられ、前記鏡筒の光軸方向と略平行な方向に貫通し、かつ前記鏡筒の径方向を長手方向とする複数の長孔と、
前記長孔のそれぞれに嵌合し、かつ一端部が前記支持架台に固定され、前記鏡筒の周方向に対する前記鏡筒の変位を規制すると共に、前記鏡筒の径方向に対する前記鏡筒の変位を許容する第１の変位規制部材と
を有することを特徴とする鏡筒支持装置。
【請求項２】
前記フランジ部は、前記支持架台に対向する対向面に設けられた複数の座を介して前記支持架台に載置され、前記複数の座のそれぞれに、前記長孔が設けられることを特徴とする請求項１に記載の鏡筒支持装置。
【請求項３】
前記第１の変位規制部材は、
前記一端部を有する第１ロッド部材と、
当該第１ロッド部材に隙間なく外嵌され、かつ前記長孔の内周面のうち前記周方向の面のそれぞれに当接する偏心ブッシュと
を備えて構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の鏡筒支持装置。
【請求項４】
前記偏心ブッシュを前記第１ロッド部材に対して回転しないように規制するブッシュ押さえをさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の鏡筒支持装置。
【請求項５】
前記ブッシュ押さえは、前記鏡筒の光軸方向と略平行な方向に対する前記鏡筒の変位を許容することを特徴とする請求項４に記載の鏡筒支持装置。
【請求項６】
前記長孔の内面と前記偏心ブッシュの外面の少なくともいずれかは、摩擦を低減する潤滑処理がなされていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の鏡筒支持装置。
【請求項７】
前記鏡筒の光軸方向に対する前記鏡筒の変位を規制する第２の変位規制部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の鏡筒支持装置。
【請求項８】
前記第２の変位規制部材は、
前記フランジ部において前記鏡筒の光軸方向と略平行な方向に貫通して設けられた挿入孔に、その内面に接触しないように挿入され、その一端部が前記フランジ部に固定される第２ロッド部材と、
当該第２ロッド部材の他端部に装着されるとともに前記フランジ部に当接して、当該フランジ部を前記鏡筒の光軸と略平行な方向に規制する規制部材と
を備えて構成されたことを特徴とする請求項７に記載の鏡筒支持装置。
【請求項９】
前記第２ロッド部材は、前記第１ロッド部材と比較して、前記鏡筒の光軸と直交する方向に撓みやすい剛性となるように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の鏡筒支持装置。
【請求項１０】
前記挿入孔と前記第２ロッド部材との間隙は、前記長孔の長手方向に相対変位する前記第１ロッド部材の可動範囲より大きいことを特徴とする請求項８又は９に記載の鏡筒支持装置。
【請求項１１】
露光光のもとで、マスク上に形成された所定のパターンの像を基板上に露光する露光装置において、前記所定のパターンの像を請求項１〜１０のいずれか一項に記載の鏡筒支持装置により装着された鏡筒が保持する投影光学系を介して前記基板上に転写することを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法において、
前記リソグラフィ工程で請求項１１に記載の露光装置を用いて露光を行う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、例えば半導体素子、液晶表示素子、撮像素子、薄膜磁気ヘッド等のデバイス、あるいはレチクル、フォトマスク等のマスクなどの製造プロセスにおけるリソグラフィ工程で使用される露光装置の鏡筒を支持する鏡筒支持装置に関するものである。また、本発明は、その鏡筒支持装置を備えた露光装置に関するものである。さらに、本発明は、その露光装置を用いたデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
露光装置では、所定のパターンが形成されたレチクル、フォトマスク等のマスクを所定の露光光で照明し、投影光学系を介して所定のパターンの像をフォトレジスト等の感光性樹脂が塗布されたウエハ、ガラスプレート等の基板上に露光するようになっている。また、このような露光装置では、近年の回路パターンの微細化に対応すべく、露光光の短波長化が進められてきている。最近では、遠紫外光、例えばＫｒＦエキシマレーザ（λ＝２４８ｎｍ）、さらに真空紫外域のＡｒＦエキシマレーザ（λ＝１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（λ＝１５７ｎｍ）等を露光光としたものが開発されている。
【０００３】
この種の露光装置における投影光学系は、互いの光軸が一致するように配列された複数のレンズ等の光学素子からなっている。そして、各光学素子が光学素子保持装置を介してほぼ水平（いわゆる横置きタイプ）に保持された状態で、鏡筒内に収容されている。一般に、この種の鏡筒は、その中央部に外周方向へ突出形成されるフランジを有しており、そのフランジの下面を支持架台に支持された状態で例えばボルトにより締結されて露光装置として組み付けされている。
【０００４】
しかし、通常、鏡筒は例えばステンレス鋼により形成され、支持架台は熱膨張の少ない例えばインバーにより形成され、互いに異なる材料により形成されている。従って、露光装置製造工場と露光装置の設置場所であるデバイス製造工場との間での輸送時、あるいはデバイス製造工場設置後において環境温度が変化すると、鏡筒及び支持架台はそれぞれの形成材料の熱膨張差だけ異なる伸縮をする。この場合、鏡筒と支持架台とがボルトにより固定されているのみであると、鏡筒に内部応力（上下左右の歪み）が発生し、この内部応力により鏡筒内部に保持されている光学素子の光学性能が悪化する虞が生じる。
【０００５】
そこで、こうした問題を解消するために、例えば特許文献１に記載されるような鏡筒支持装置が提案されている。図１１は、この鏡筒支持装置５１を示す平面図である。図１１に示すように、この特許文献１における鏡筒支持装置５１は、鏡筒５２のフランジ部５３と支持架台５４とを光軸ＡＸ１方向（図１１において紙面を貫通する方向）に拘束し、その長手方向を光軸ＡＸ１と略一致させて設けられるボルト５５と、一端部をフランジ部５３に固定され、他端部を支持架台５４に固定されたアンカーロッド５６とを有する。このアンカーロッド５６は、アンカーロッド５６の軸方向がフランジ部５３の略接線方向に沿うように配置されており、フランジ部５３の半径方向に対する剛性は弱くなっている。一方、ボルト５５もアンカーロッド５６と同様に、フランジ部５３の半径方向に対する剛性は弱くなっている。
【０００６】
この構成によれば、環境変化（温度変化）により鏡筒５２と支持架台５４とが異なる量だけ伸縮しても、アンカーロッド５６とボルト５５の水平方向（フランジ部５３の半径方向）への変位（撓み）によりこの伸縮差が吸収されるため、鏡筒５２に内部応力が発生するのを抑え、光学特性の悪化を抑制することができるとされていた。
【特許文献１】特開２００４―７９７３７（請求項１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の鏡筒支持装置５１においても、次のような問題があった。上記構造においては、３つのアンカーロッド５６が、フランジ部５３の周方向において等間隔に配置され、且つ３つのアンカーロッド５６の軸方向がフランジ部５３の接線方向と略一致するように配置される必要がある。これは、接線方向にそれぞれ配置される３つのアンカーロッド５６の相乗作用によって鏡筒５２の水平回転方向（フランジ部５３の接線方向）への移動を拘束するためである。
【０００８】
従って、装置構造が複雑になるとともに、組み付けが面倒で容易ではないという問題があった。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的としては、環境変化によって鏡筒に内部応力が発生するのを抑え、光学特性の悪化を抑制するとともに、装置構成が簡単でかつ組み付けが容易な鏡筒支持装置を提供することにある。また、本発明のその他の目的は、露光精度の向上可能な露光装置を提供することにある。さらに、本発明のその上の目的は、高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することのできるデバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、フランジ部を有する鏡筒を、当該フランジ部を介して支持架台に装着する鏡筒支持装置であって、前記フランジ部に設けられ、前記鏡筒の光軸方向と略平行な方向に貫通し、かつ前記鏡筒の径方向を長手方向とする複数の長孔と、前記長孔のそれぞれに嵌合し、かつ一端部が前記支持架台に固定され、前記鏡筒の周方向に対する前記鏡筒の変位を規制すると共に、前記鏡筒の径方向に対する前記鏡筒の変位を許容する第１の変位規制部材とを有することを特徴とする。
【００１０】
従って、請求項１に記載の発明によれば、環境温度変化により鏡筒と支持架台とが異なる量だけ伸縮しても、第１の変位規制部材により鏡筒の半径方向への移動（例えば熱膨張時）が許容される。したがって、環境温度が変化しても鏡筒に内部応力（歪み）が発生することを抑制できる。また、第１の変位規制部材により鏡筒の周方向、すなわち光軸回り（回転方向）の移動を規制することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の鏡筒支持装置において、前記フランジ部は、前記支持架台に対向する対向面に設けられた複数の座を介して前記支持架台に載置され、前記複数の座のそれぞれに、前記長孔が設けられることを特徴とする。
【００１２】
従って、請求項２に記載の発明によれば、鏡筒は座を介して支持架台に載置されるため、鏡筒の支持架台への組み付けが容易となり、組み付け後の支持架台及び鏡筒の振動、温度変化等に起因する応力を効果的に軽減できる。さらに、フランジ部と支持架台とが当接する座に第１の変位規制部材が設けられるため、座以外の箇所に設ける場合と比較して安定して第１の変位規制部材を設けることができる。また、装置全体としての剛性も高くなる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の鏡筒支持装置において、前記第１の変位規制部材は、前記一端部を有する第１ロッド部材と、当該第１ロッド部材に隙間なく外嵌され、かつ前記長孔の内周面のうち前記周方向の面のそれぞれに当接する偏心ブッシュとを備えて構成されることを特徴とする。
【００１４】
従って、請求項３に記載の発明によれば、偏心した位置に第１ロッド部材が挿通される偏心ブッシュとなっているため、組み付け時に、長孔内の第１ロッド部材の位置が長孔の中心軸線から外れた場合でも、偏心ブッシュの偏心量に応じた補正が可能となる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の鏡筒支持装置において、前記偏心ブッシュを前記第１ロッド部材に対して回転しないように規制するブッシュ押さえをさらに備えたことを特徴とする。
【００１６】
従って、請求項４に記載の発明によれば、偏心ブッシュを第１ロッド部材に対して回転しないように規制して、第１ロッド部材と一体化できる。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の鏡筒支持装置において、前記ブッシュ押さえは、前記鏡筒の光軸方向と略平行な方向に対する前記鏡筒の変位を許容することを特徴とする。
【００１７】
従って、請求項５に記載の発明によれば、鏡筒の光軸方向と略平行な方向に対する鏡筒の変位が許容されるため、第１の変位規制部材では鏡筒の周方向の移動を規制するのみで、鏡筒に不要な内部応力が発生するのを抑制できる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項３〜５のいずれか一項に記載の鏡筒支持装置において、前記長孔の内面と前記偏心ブッシュの外面の少なくともいずれかは、摩擦を低減する潤滑処理がなされていることを特徴とする。
【００１９】
従って、請求項６に記載の発明によれば、長孔の内面と偏心ブッシュの外面の少なくともいずれかに潤滑処理がなされているため、偏心ブッシュが長孔に嵌合されていても、鏡筒は鏡筒の半径方向に容易に伸縮することができるため、環境温度変化の際に、鏡筒と支持架台との伸縮差を良好に吸収することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の鏡筒支持装置において、前記鏡筒の光軸方向に対する前記鏡筒の変位を規制する第２の変位規制部材をさらに備えたことを特徴とする。
【００２１】
従って、請求項７に記載の発明によれば、第２の変位規制部材により、鏡筒の光軸方向の移動を規制することができる。従って、鏡筒の光軸回りの方向（鏡筒の周方向）の移動を第１の変位規制部材で規制し、鏡筒の光軸方向の移動を第２の変位規制部材で規制するため、鏡筒を安定した状態で支持できる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の鏡筒支持装置において、前記第２の変位規制部材は、前記フランジ部において前記鏡筒の光軸方向と略平行な方向に貫通して設けられた挿入孔に、その内面に接触しないように挿入され、その一端部が前記フランジ部に固定される第２ロッド部材と、当該第２ロッド部材の他端部に装着されるとともに前記フランジ部に当接して、当該フランジ部を前記鏡筒の光軸と略平行な方向に規制する規制部材とを備えて構成されたことを特徴とする。
【００２３】
従って、請求項８に記載の発明によれば、第２ロッド部材と規制部材とで第２の変位規制部材を構成し、鏡筒の光軸方向の移動を規制することができる。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の鏡筒支持装置において、前記第２ロッド部材は、前記第１ロッド部材と比較して、前記鏡筒の光軸と直交する方向に撓みやすい剛性となるように構成されていることを特徴とする。
【００２４】
従って、請求項９に記載の発明によれば、第２ロッド部材は挿入孔の内面に接触しないように挿入されることに加え、鏡筒の半径方向に撓みやすい構成のため、第２ロッド部材においても鏡筒の半径方向（フランジ部の半径方向）の伸縮を許容して吸収することができ、環境温度が変化しても鏡筒に内部応力が発生するのをさらに抑えることができる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の鏡筒支持装置において、前記挿入孔と前記第２ロッド部材との間隙は、前記長孔の長手方向に相対変位する前記第１ロッド部材の可動範囲より大きいことを特徴とする。
【００２６】
従って、請求項１０に記載の発明によれば、第２ロッド部材と挿入孔との間に、長孔における第１ロッド部材の可動範囲より大きな隙間が形成されるため、第１の変位規制部材における鏡筒の半径方向への移動を第２の変位規制部材において有効に活かすことができる。
【００２７】
請求項１１に記載の露光装置は、露光光のもとで、マスク上に形成された所定のパターンの像を基板上に露光する露光装置において、前記所定のパターンの像を請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の鏡筒支持装置に支持された鏡筒における投影光学系を介して前記基板上に転写することを特徴とする。
【００２８】
従って、請求項１１に記載の発明によれば、投影光学系の光学特性の悪化が抑制されているため、光学特性の安定した露光装置とすることができる。
請求項１２に記載のデバイスの製造方法は、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で請求項１１に記載の露光装置を用いて露光を行うことを特徴とする。
【００２９】
従って、請求項１２に記載の発明によれば、光学特性の安定した露光装置を用いることにより品質の高いデバイスを歩留まり良く製造することができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上、詳述したように、本発明によれば、環境変化によって鏡筒に内部応力が発生するのを抑え、光学特性の悪化を抑制するとともに、装置構成が簡単でかつ組み付けが容易な鏡筒支持装置を提供することができる。また、露光精度の高い露光装置を提供することができる。さらに、高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することのできるデバイスの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の鏡筒支持装置及び露光装置を、半導体素子製造用の露光装置及びその投影光学系を収容する鏡筒の鏡筒支持装置に具体化した一実施形態について図１〜図１０にしたがって説明する。
【００３２】
図１は、露光装置１１の概略構成を、その投影光学系１５を中心として示している。図１に示すように、この実施形態の露光装置１１は、光源１２と、照明光学系１３と、マスクとしてのレチクルＲｔを保持するレチクルステージ１４と、投影光学系１５と、基板としてのウエハＷを保持するウエハステージ１６とから構成されている。
【００３３】
光源１２は、本実施形態では、波長１５７ｎｍのＦ２レーザを発振する。その他、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザや波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザなども使用できる。
【００３４】
照明光学系１３は、図示しないフライアイレンズやロッドレンズ等のオプティカルインテグレータ、リレーレンズ、コンデンサレンズ等の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１２から出射される露光光ＥＬが、この照明光学系１３を通過することにより、レチクルＲｔ上のパターンを均一に照明するように調整される。
【００３５】
レチクルステージ１４は、照明光学系１３の射出側、すなわち、後述する投影光学系１５の物体面側（露光光ＥＬの入射側）において、そのレチクルＲｔの載置面が投影光学系１５の光軸ＡＸ方向とほぼ直交するように配置されている。
【００３６】
投影光学系１５は、複数の光学素子１７、例えばレンズ等からなっている。投影光学系１５は、複数の鏡筒モジュール１９ａが積層されて構成された鏡筒１９内に光学素子１７が光軸ＡＸが一致するように収容されている。複数の鏡筒モジュール１９ａのそれぞれは、１つ又は２つ以上の光学素子１７を保持する。
【００３７】
ウエハステージ１６は、投影光学系１５の像面側（露光光ＥＬの射出側）において、ウエハＷの載置面が投影光学系１５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Ｒｔ上のパターンの像が、投影光学系１５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１６上のウエハＷに投影転写されるようになっている。
【００３８】
次に、フランジ部２１を有する鏡筒１９を支持する鏡筒支持装置２２の詳細構成について説明する。図２は、この鏡筒支持装置２２を示す概略斜視図であって、図３は、鏡筒支持装置２２を示す図２における平面図である。また、図４は、鏡筒１９の底面図である。
【００３９】
図２に示すように、鏡筒支持装置２２は、鏡筒１９のフランジ部２１の下面２３（被支持面、図４参照）と対向する載置面２４（対向面）を有する支持架台２５と、フランジ部２１の下面２３（図４参照）と載置面２４との間に複数（本実施形態では、等角度間隔をおいて３箇所）設けられ、フランジ部２１を支持する支持部２６とを含んで構成される。支持部２６には、鏡筒１９の光軸ＡＸ回りの回転を規制する回転規制部２７と、鏡筒１９の光軸方向の移動を規制する光軸方向規制部２８がそれぞれ形成されている。
【００４０】
フランジ部２１を有する鏡筒１９と支持架台２５とはそれぞれ異なる材料により形成されている。支持架台２５は、低熱膨張の材質、例えばインバー（Ｉｎｖｅｒ；ニッケル３６％、マンガン０．２５％、および微量の炭素と他の元素を含む鉄からなる低膨張の合金）により形成されている。なお、支持架台２５として、高剛性・低熱膨張のセラミックス材を用いてもよい。一方、フランジ部２１を有する鏡筒１９は加工性の良いステンレス鋼により形成されている。鏡筒１９をステンレス鋼により形成することにより鏡筒１９からの脱ガスが抑えられる。
【００４１】
図５は、図３のＡ−Ａ断面図であって回転規制部２７の構成を示す図である。図５に示すように、フランジ部２１の支持部２６に対応する位置には、断面視階段形状の孔３１がフランジ部２１を貫通する形態で形成されている。この孔３１は、その内部で３段階に形状が変化しており、上方から順に、平面視正円形状の第１正円孔部３２と、同じく平面視正円形状であって第１正円孔部より径が小さい第２正円孔部３３と、平面視略楕円形状（一部の輪郭を対向する直線状の辺で形成される小判型）の長孔部３４（長孔）とで構成されている。長孔部３４は、その長手方向がフランジ部２１（鏡筒１９）の径方向と一致しており（図４参照）、長手方向長さは第２正円孔部３３の直径と略同じに形成されている（図３参照）。また、長孔部３４の内面は、後述する偏心ブッシュ３６の外面と長孔部３４の内面とが相対的にスライド可能に摩擦を低減する潤滑処理が施されている。
【００４２】
図５に示すように、長孔部３４には、第１ロッド部材３５が挿入され、第１ロッド部材３５の下端は支持架台２５の載置面２４に螺合して固定されている。第１ロッド部材３５の外周には、第１ロッド部材３５の中間部外周に嵌合する偏心ブッシュ３６が装着されている。この偏心ブッシュ３６には、偏心ブッシュ３６の中心から偏心した位置に貫通孔３７が形成されており（図８参照）、この貫通孔３７に第１ロッド部材３５が嵌合するようになっている。さらに、この偏心ブッシュ３６の外形は正円であって、その直径は長孔部３４の短い方の幅（フランジ部２１の周方向の幅）と略同じに形成され、偏心ブッシュ３６は長孔部３４の内周面のうち周方向の面のそれぞれに当接して嵌合している。そして、偏心ブッシュ３６の上方からは六角ナット３８が嵌め込まれ、第１ロッド部材３５の外周と螺合している。
【００４３】
これにより、偏心ブッシュ３６は第１ロッド部材３５に対して回転しないように規制され、支持架台２５、第１ロッド部材３５、偏心ブッシュ３６、六角ナット３８がそれぞれ一体化されている。このように、支持架台２５に固定された第１ロッド部材３５に外嵌合する偏心ブッシュ３６が、フランジ部２１の周方向で長孔部３４に内嵌合するため、鏡筒１９の回転方向の移動が規制されるようになっている。
【００４４】
なお、六角ナット３８の外面は、フランジ部２１（孔３１の内面）と当接しておらず、また、偏心ブッシュ３６の上端位置は第２正円孔部３３の底面より僅かに高い位置にある。このため、偏心ブッシュ３６は、鏡筒１９の光軸方向と略平行な方向に対する鏡筒１９の変位を許容するようになっている。
【００４５】
図６は、図３のＢ−Ｂ断面図であって、光軸方向規制部２８の構成を示す図である。図６に示すように、フランジ部２１の支持部２６に対応する位置であって各回転規制部２７の近傍には、第２ロッド部材４１が挿通するための孔４２がフランジ部２１に貫通形成されている。この孔４２の内径は、第２ロッド部材４１の孔４２に挿通される部分の径よりも大きく形成されており、第２ロッド部材４１が孔４２に挿通された際には、孔４２の内面と第２ロッド部材４１の外面が当接せずに隙間Ｓを有し、僅かに離間した状態となっている。
【００４６】
また、第２ロッド部材４１の下端は支持架台２５の載置面２４に螺合して固定されている。そして、第２ロッド部材４１の頭部にはフランジ部２１の上面から六角ナット４３が嵌め込まれ、第２ロッド部材４１の外周に形成された雄ねじと螺合している。
【００４７】
なお、この第２ロッド部材４１は、長手方向に対して平行方向（すなわち光軸ＡＸと平行な方向）にかかる荷重に対する剛性は強く、長手方向に対して公差する方向（鏡筒の光軸ＡＸと直交する方向）、例えばフランジ部２１の周方向に対する剛性は第１ロッド部材３５と比較して弱くなっている。このため、鏡筒１９（フランジ部２１）と支持架台２５とが光軸方向と略平行な方向に固定されて、鏡筒１９の光軸方向の移動が規制されるようになっている。また、上記したように第２ロッド部材４１と孔４２との間には隙間Ｓが設けてあるため、鏡筒１９にフランジ部２１の周方向（光軸回り）の力が加わった場合には、第２ロッド部材４１はフランジ部２１の周方向に撓むことになる。
【００４８】
（作用）
以上のように構成される鏡筒支持装置２２において、環境温度が変化すると、鏡筒１９及び支持架台２５はそれぞれの形成材料に応じて熱膨張するため、鏡筒１９と支持架台２５との熱膨張差による伸縮差が生ずる。本実施形態の鏡筒支持装置２２では、こうした環境温度の変化により生じる鏡筒１９と支持架台２５との伸縮差を、回転規制部２７及び光軸方向規制部２８の各作用により吸収するようになっている。以下、詳しく説明する。
【００４９】
上記したように、鏡筒１９は支持架台２５と比較して熱膨張しやすい材料で形成され、一方、支持架台２５は高剛性・低熱膨張のセラミック製となっている。従って、温度上昇の環境変化を受けた場合、鏡筒１９のフランジ部２１は主にフランジ部２１の径方向に拡大するように熱膨張するが、鏡筒１９ほど支持架台２５は膨張しない。
【００５０】
このとき、本実施形態では、フランジ部２１（鏡筒１９）と支持架台２５とを接続する箇所である回転規制部２７において（図５参照）、下端が支持架台２５に固定された第１ロッド部材３５は、その外周に偏心ブッシュ３６が隙間なく外装されている。さらに偏心ブッシュ３６はフランジ部２１に貫通形成された長孔部３４内にその内周面の周方向の面のそれぞれに当接した状態で内嵌合している。よって、フランジ部２１は、鏡筒１９の熱膨張時にもほとんど熱膨張変化のない支持架台２５に完全に固定される各部材（第１ロッド部材３５、偏心ブッシュ３６、六角ナット３８）に長孔部３４を介して接続されていることになる。しかし、長孔部３４の内面には潤滑処理が施されており、かつ、長孔部３４の長手方向がフランジ部２１（鏡筒１９）の径方向と一致し、長孔部３４内には長手方向に偏心ブッシュ３６との所定の隙間Ｓ１（図７参照）が形成されている。このため、鏡筒１９は鏡筒１９独自の熱膨張率での熱膨張に際して、偏心ブッシュ３６の外面と長孔部３４の内面との僅かな摩擦力以外余分な内部応力を発生させることがない。
【００５１】
つまり、鏡筒１９の光軸ＡＸの位置はそのままで、光軸ＡＸと直交する平面において歪み等を発生させることなく、鏡筒１９はフランジ部２１の半径方向への熱膨張が許容される。この熱膨張時の変化を平面視した場合で説明すれば、フランジ部２１が半径方向に膨張するに伴い、第１ロッド部材３５、偏心ブッシュ３６、六角ナット３８らがフランジ部２１の半径内方向へ向けてあたかも長孔部３４内をスライドするように見える。このように、この回転規制部２７では、偏心ブッシュ３６と長孔部３４との嵌合により鏡筒１９の光軸回りの移動を規制しつつ、偏心ブッシュ３６と長孔部３４との隙間Ｓ１を有する嵌合関係によって鏡筒１９と支持架台２５との伸縮差が吸収されることになる。
【００５２】
また、六角ナット３８の外面は、フランジ部２１（孔３１の内面）と当接することなく、偏心ブッシュ３６の上端位置は第２正円孔部３３の底面より僅かに高い位置にあるため、回転規制部２７においては熱膨張時に鏡筒１９の光軸方向と略平行な方向に対する鏡筒１９の変位が許容される。よって、回転規制部２７では鏡筒１９の周方向の移動を規制するのみで、鏡筒１９に余計な内部応力が発生するのを抑制できる。
【００５３】
一方、フランジ部２１（鏡筒１９）と支持架台２５とを接続する箇所である光軸方向規制部２８（図６参照）において、第２ロッド部材４１は、例えばアルミニウムにより形成されている。そして、上記したように、その長手方向を光軸方向と平行な方向に略一致させて配置されており、フランジ部２１の周方向（即ち、曲げ方向）に対する剛性は弱い。さらに、上記したように孔４２との間には隙間が設けてあるため、鏡筒１９が熱膨張して、フランジ部２１の周方向（光軸回り）の荷重がかかった場合には、第２ロッド部材４１はフランジ部２１の周方向に撓むことになる。
【００５４】
つまり、回転規制部２７の作用と同様に、光軸ＡＸと直交する平面において歪み等を発生させることなく、鏡筒１９はフランジ部２１の半径方向への熱膨張が許容される。このように、この光軸方向規制部２８では、第２ロッド部材４１と六角ナット４３（図６参照）により鏡筒１９の光軸方向の移動を規制しつつ、その剛性特性によって鏡筒１９と支持架台２５との伸縮差が吸収されることになる。なお、第２ロッド部材４１と孔４２との間の隙間Ｓが、長孔部３４における第１ロッド部材３５の可動範囲より大きくなるようにしておけば、回転規制部２７における鏡筒１９の半径方向への移動を光軸方向規制部２８においても有効に活かすことができる。
【００５５】
以上説明したように、回転規制部２７及び光軸方向規制部２８の双方の作用により、鏡筒１９と支持架台２５の伸縮差によって鏡筒１９に内部応力が発生することが抑制されるため、鏡筒１９が内部に保持する投影光学系１５の光学特性に影響を与えることもない。
【００５６】
次に、鏡筒１９を支持架台２５に支持させる際の、主に回転規制部２７における組み付け手順について説明する。まず、支持架台２５の載置面２４上に鏡筒１９のフランジ部２１の支持部２６を当接させるようにして鏡筒１９を載置する。このとき、フランジ部２１の支持部２６に形成される孔３１（第１ロッド部材３５が挿通するための孔）及び孔４２（第２ロッド部材４１が挿通するための孔）が、支持架台２５に形成される第１ロッド部材３５及び第２ロッド部材４１がそれぞれ接続されるためのねじ部（図示略）と位置対応するように載置される。そして、光軸方向規制部２８（図６参照）においては、フランジ部２１の上面側から第２ロッド部材４１を挿入して支持架台２５にねじ止め固定し、さらにフランジ部２１の上面側から六角ナット４３を嵌め込み、第２ロッド部材４１の外周に形成された雄ねじとねじ止め固定する。
【００５７】
一方、回転規制部２７（図５参照）においては、フランジ部２１の上面側から孔３１に第１ロッド部材３５を挿入して支持架台２５にねじ止め固定し、さらにフランジ部２１の上面側から偏心ブッシュ３６を第１ロッド部材３５の外周に嵌合させる。図７は、偏心ブッシュ３６と第１ロッド部材３５との嵌合部分を拡大して示す平面図（図５における一部簡略平面図）であり、図８は、偏心ブッシュ３６の平面図である。ここで、図８に示すように、偏心ブッシュ３６に形成される第１ロッド部材３５が挿通するための貫通孔３７は、偏心ブッシュ３６の正円の中心Ｃから僅かにずれた中心Ｃ１を軸として形成されている。偏心ブッシュ３６の中心Ｃから貫通孔３７の中心Ｃ１までの距離（ずれ）を偏心量ｅとする。この場合、偏心ブッシュ３６を第１ロッド部材３５の外周に嵌合させるに際して、図８に二点鎖線で示すように、第１ロッド部材３５を中心にして３６０度所望の各位置で偏心ブッシュ３６を第１ロッド部材３５に嵌合させることができる。
【００５８】
従って、図７に示すように、組み付け時に、長孔部３４の中心軸線Ｐ上に第１ロッド部材３５が位置しておらず、中心軸線Ｐからの誤差ｅ１（中心軸線Ｐと貫通孔３７の中心Ｃ１との距離）が生じている場合であっても、偏心ブッシュ３６を第１ロッド部材３５の外周に嵌合させることができる。すなわち、誤差ｅ１が偏心量ｅ以下であれば、第１ロッド部材３５の外周３６０度のいずれかの位置において偏心ブッシュ３６の外形が長孔部３４内に内嵌合することになるため、組み付け誤差を解消して偏心ブッシュ３６を取り付けることができる。
【００５９】
このように、本実施形態はその構成が容易であるうえ、一度装置として組み込んでしまえばその後の面倒なメンテナンス等も必要ない。
なお、このように構成された鏡筒支持装置によって支持された鏡筒１９を用いた図１に示す露光装置１１は、例えば次のように製造される。
【００６０】
まず、投影光学系１５を構成する複数の光学素子１７を光学素子保持装置１８で保持し、鏡筒１９内に収容されたこの投影光学系１５を上記詳述した鏡筒支持装置２２を介して露光装置１１の本体に組み込み、光学調整を行う。
【００６１】
次いで、多数の機械部品からなるウエハステージ１６（スキャンタイプの露光装置の場合は、レチクルステージ１４も含む）を露光装置１１の本体に取り付けて配線を接続する。そして、露光光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、鏡筒内のパージを行う。この場合、鏡筒内のＯ２、水分を徹底的に排除した上でＮ２を充填する。さらに総合調整（電気調整、動作確認など）を行う。
【００６２】
ここで、光学素子保持装置１８を構成する各部品や、Ｏリング等のシール部材は、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、アウトガス放出源にならないように処理を行い、組み上げられる。なお、露光装置１１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。
【００６３】
次に、上述した露光装置１１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９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９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Ｒｔ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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
図１０は、半導体デバイスの場合における、図９のステップＳ１０４の詳細なフローの一例を示す図である。図１０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。
【００６７】
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１１）によってマスク（レチクルＲｔ）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。
【００６８】
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１１が用いられ、Ｆ２レーザの露光光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。
【００６９】
上記実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、長孔部３４の長手方向がフランジ部２１（鏡筒１９）の径方向と一致し、長孔部３４内には長手方向に偏心ブッシュ３６との所定の隙間Ｓ１（図７参照）が形成されている。従って、鏡筒１９は熱膨張時に、偏心ブッシュ３６と長孔部３４との摩擦力以外余分な内部応力を発生させることがなく、熱膨張する。よって、鏡筒１９と支持架台２５との伸縮差を吸収することができ、鏡筒１９が内部に保持する投影光学系１５の光学特性に影響を与えることもない。
【００７０】
（２）さらに、上記実施形態では、長孔部３４の内面には潤滑処理が施されているため、偏心ブッシュ３６に対して鏡筒１９が相対移動しやすく、容易に伸縮することができる。鏡筒１９と支持架台２５との伸縮差をさらに良好に吸収することができる。
【００７１】
（３）また、長孔部３４のフランジ部２１の周方向で偏心ブッシュ３６は長孔部３４に嵌合しているため、鏡筒１９のフランジ部２１の周方向（即ち、光軸回りの回転方向）の移動を規制することができる。このとき、長孔部３４は、光軸ＡＸを中心とした半径方向に形成されているため、フランジ部２１が熱膨張しても、鏡筒１９の光軸ＡＸの位置がずれることがない。
【００７２】
（４）また、上記実施形態では、六角ナット３８がフランジ部２１と当接しないため、鏡筒１９がフランジ部２１の半径方向に伸縮するに際して、鏡筒１９に干渉することなく、鏡筒１９はよりスムーズに伸縮することができる。
【００７３】
（５）さらに、偏心ブッシュ３６の上端位置は第２正円孔部３３の底面より僅かに高い位置にあり、回転規制部２７においては熱膨張時に鏡筒１９の光軸方向と略平行な方向に対する鏡筒１９の変位が許容されるようになっている。従って、回転規制部２７では鏡筒１９の周方向の移動を規制するのみで、鏡筒１９に余計な内部応力が発生するのを抑制することができる。
【００７４】
（６）上記実施形態では、第２ロッド部材４１は、その長手方向を光軸方向と平行な方向に略一致させて配置されており、フランジ部２１の周方向（即ち、曲げ方向）に対する剛性は弱くなっている。さらに、孔４２との間には隙間Ｓが設けてあるため、鏡筒１９が熱膨張する際には、第２ロッド部材が撓んで、鏡筒１９の半径方向への移動を許容し内部応力を発生させることがない。（１）における効果と同様に、鏡筒１９と支持架台２５との伸縮差を吸収することができる。
【００７５】
（７）また、第２ロッド部材４１の下端は支持架台２５の載置面２４に螺合して固定され、頭部には六角ナット４３が嵌め込まれ第２ロッド部材４１の外周に形成された雄ねじと螺合しているため、偏心ブッシュ３６を第１ロッド部材３５に対して回転しないように規制して、偏心ブッシュを第１ロッド部材部材と回転方向において一体化できる。
【００７６】
（８）上記実施形態では、偏心ブッシュ３６に形成される第１ロッド部材３５が挿通するための貫通孔３７は、偏心ブッシュ３６の正円の中心Ｃから偏心して形成されている。従って、組み付け時に、第１ロッド部材３５が長孔部３４の中心軸線Ｐからずれて誤差が生じていても、その誤差が偏心量ｅ以下であれば、第１ロッド部材３５の外周３６０度のいずれかの位置において偏心ブッシュ３６の外形が長孔部３４内に内嵌合するため、偏心ブッシュ３６を第１ロッド部材３５の外周に嵌合させることができる。
【００７７】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  上記実施形態において、回転規制部２７及び光軸方向規制部２８は、フランジ部２１の支持部２６に対応して設けなくてもよい。フランジ部２１の支持部２６以外の位置に設けた構成としてもよい。
【００７８】
○  また、回転規制部２７及び光軸方向規制部２８はそれぞれ周方向に等角度間隔をおいて３箇所に設けられる構成としたが、等角度間隔でなくてもよい。また、２箇所や４箇所以上の複数箇所に設ける構成としてもよい。さらに、回転規制部２７と光軸方向規制部２８の設置個数が互いに異なる態様にて構成してもよい。
【００７９】
○  上記実施形態において、長孔部３４の内面に潤滑処理が施されているものとしたが、偏心ブッシュ３６の外面に潤滑処理を施してもよく、この構成においても上記実施形態と同様の効果を奏すことができる。
【００８０】
○  上記実施形態では、偏心ブッシュ３６は、第１ロッド部材３５の貫通孔３７を偏心した位置に設けるものとしたが、偏心していない通常のブッシュとして構成してもよい。この場合においても、上記（１）〜（７）の効果を奏することができ、組み付け時に第１ロッド部材が長孔部３４の中心軸線Ｐ上にあれば何ら問題ない。
【００８１】
○  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、メンブレンマスク）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。
【００８２】
○  さらに、露光装置としては、焦点深度を広く確保するために液浸法を用いた露光装置であってもよい。この液浸法とは、投影光学系の下面と基板表面との間を、所定の液体（水や有機溶媒等）で満たして液浸領域を形成し、液体中での露光光の波長が空気中の１／ｎ（ｎは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すると共に、焦点深度を約ｎ倍に拡大するものである。
【００８３】
○  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にも、本発明を適用することができる。また、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。
【００８４】
○  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・ステッパに適用することができる。また、本発明は、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にも適用することができる。
【００８５】
○  また、露光装置の光源としては、前記実施形態に記載のＦ２レーザ（１５７ｎｍ）の他、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、例えばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、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。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本実施形態の鏡筒支持装置を備えた露光装置の一実施形態を示す概略構成図。
【図２】本実施形態の鏡筒支持装置の一実施形態を示す概略斜視図。
【図３】鏡筒支持装置の平面図。
【図４】鏡筒の底面図。
【図５】図３のＡ−Ａ断面図であって、回転規制部の構成を示す図。
【図６】図３のＢ−Ｂ断面図であって、光軸方向規制部の構成を示す図。
【図７】偏心ブッシュと第１ロッド部材との嵌合部分を拡大して示す平面図。
【図８】偏心ブッシュの平面図。
【図９】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。
【図１０】半導体デバイスの場合における、図９のステップＳ１０４の詳細なフローの一例を示す図。
【図１１】従来の鏡筒支持装置を示す平面図。
【符号の説明】
【００８７】
Ｓ，Ｓ１…隙間、ＡＸ…光軸、Ｃ…偏心ブッシュの中心、Ｃ１…貫通孔３７の中心、ｅ…偏心量、Ｐ…中心軸線、１１…露光装置、１５…投影光学系、１９…鏡筒、２１…フランジ部、２２…鏡筒支持装置、２３…被支持面、２４…載置面（対向面）、２５…支持架台、２６…支持部、２７…回転規制部、２８…光軸方向規制部、３１，４２…孔、３４…長孔部（長孔）、３５…第１ロッド部材（第１の変位規制部材）、３６…偏心ブッシュ（第１の変位規制部材）、３７…貫通孔、３８…六角ナット（ブッシュ押さえ）、４１…第２ロッド部材（第２の変位規制部材）、４３…六角ナット（規制部材、第２の変位規制部材）。
【図１】
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【図２】
2006135254.tif 000004
【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】
2006135254.tif 000010
【図９】
2006135254.tif 000011
【図１０】
2006135254.tif 000012
【図１１】
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