(57)【要約】【課題】全長の長い投影光学系であってもそれを必要な設置場所に容易に設置できるとともに、設置場所における組立調整を短時間に行う。【解決手段】下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとを有する投影光学系ＰＯの組立方法は、投影光学系ＰＯの光学特性が調整された状態で、下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの相対位置関係を記憶し、下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとを分解する工程と、次に下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとを互いに固定する際、記憶された相対位置関係に基づいて、下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの相対位置を調整する工程と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光学素子と、前記複数の光学素子のうち第１光学素子を保持する第１部分鏡筒と、前記複数の光学素子のうち第２光学素子を保持する第２部分鏡筒と有し、第１面のパターンの像を第２面に形成する投影光学系を組み立てるための投影光学系の組立方法において、
前記第１部分鏡筒に前記第２部分鏡筒が固定され、かつ前記投影光学系の光学特性が調整された状態で、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒との相対位置関係を記憶する工程と、
前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒とを分解する工程と、
分解された前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒とを再度互いに固定するために、記憶された前記相対位置関係を使用して、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒との相対位置を調整する工程と、
前記第１部分鏡筒に前記第２部分鏡筒を固定する工程と、を含むことを特徴とする投影光学系の組立方法。
【請求項２】
前記調整する工程は、記録された前記相対位置関係に対して、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒の相対位置関係が所定の許容範囲に収まるよう、前記第１部分鏡筒及び前記第２部分鏡筒の少なくとも一方を移動させることにより、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒の相対位置関係を調整することを特徴とする請求項１に記載の投影光学系の組立方法。
【請求項３】
前記相対位置関係を記憶する工程は、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒との少なくとも一方に、少なくとも一部が設けられたセンサを用いて計測した計測結果を記憶することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投影光学系の組立方法。
【請求項４】
前記相対位置関係を記憶する工程は、前記第１部分鏡筒に前記第２部分鏡筒を固定して前記投影光学系を組み立てる第１工程と、組み立てられた前記投影光学系の光学特性を計測する第２工程と、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒との相対位置関係を記憶する第３工程とを有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の投影光学系の組立方法。
【請求項５】
前記相対位置を調整する工程は、前記第１部分鏡筒に対する前記第２部分鏡筒の重量の少なくとも一部を相殺した状態で、前記第１部分鏡筒に対して前記第２部分鏡筒の相対位置を調整することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の投影光学系の組立方法。
【請求項６】
前記固定する工程の後、前記投影光学系の光学特性を計測する工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の投影光学系の組立方法。
【請求項７】
前記計測する工程において計測された前記投影光学系の光学特性と、前記記憶する工程で、前記相対位置関係を記憶したときの前記投影光学系の光学特性とを比較する工程と、
前記比較する工程で比較した結果を使用して、前記複数の光学素子のうち少なくとも一つの光学素子の位置を調整する工程とを有することを特徴とする請求項６に記載の投影光学系の組立方法。
【請求項８】
前記複数の光学素子のうち少なくとも一つの光学素子の位置を調整する工程は、前記比較する工程で得られた光学特性間の誤差が所定の許容範囲に収まるよう、前記第１部分鏡筒及び前記第２部分鏡筒の少なくとも一方を移動させることにより、前記複数の光学素子のうち少なくとも一つの光学素子の位置を調整することを特徴とする請求項７に記載の投影光学系の組立方法。
【請求項９】
前記分解する工程は、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒とを第１の場所で分解し、
前記相対位置を調整する工程は、前記第１の場所で分解された前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒とを第２の場所に搬送する第４工程と、前記第２の場所で、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒との相対位置を調整する第５工程とを有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の投影光学系の組立方法。
【請求項１０】
前記第１の場所は、前記投影光学系を収容するチャンバーの外部であり、前記第２の場所は、前記チャンバーの内部であり、
前記相対位置を調整する工程中の前記第５工程は、前記チャンバーの内部で、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒との相対位置を調整することを特徴とする請求項９に記載の投影光学系の組立方法。
【請求項１１】
前記第１部分鏡筒は、フランジ部を有し、
前記固定する工程では、前記チャンバー内に設けられたフレームに前記フランジ部を固定することを特徴とする請求項１０に記載の投影光学系の組立方法。
【請求項１２】
前記第１の場所は、前記投影光学系を製造する光学系製造工場内であり、前記第２の場所は、デバイス製造工場内であることを特徴とする請求項９に記載の投影光学系の組立方法。
【請求項１３】
前記分解する工程は、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒を前記光学系製造工場内で分解し、
前記相対位置を調整する工程中の前記第４工程は、前記光学系製造工場内で分解された前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒とを前記デバイス製造工場内に設置されている露光装置用チャンバー内に搬送し、
前記相対位置を調整する工程中の前記第５工程は、前記露光装置用チャンバー内で、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒との相対位置を調整することを特徴とする請求項１２に記載の投影光学系の組立方法。
【請求項１４】
前記投影光学系は、ＥＵＶ光を用いて前記第１面のパターン像を前記第２面に形成することを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の投影光学系の組立方法。
【請求項１５】
第１面のパターンの像を第２面に形成する投影光学系において、
複数の光学素子と、
前記複数の光学素子のうち第１光学素子を保持する第１部分鏡筒と、
前記第１部分鏡筒に固定され、前記複数の光学素子のうち第２光学素子を保持する第２部分鏡筒と、
前記第１部分鏡筒に前記第２部分鏡筒が固定され、かつ前記投影光学系の光学特性が調整された状態で計測された、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒との相対位置関係を記憶する記憶装置とを備えることを特徴とする投影光学系。
【請求項１６】
前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒の少なくとも一方に、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒との前記相対位置関係を調整する調整装置の少なくとも一部が設けられたことを特徴とする請求項１５に記載の投影光学系。
【請求項１７】
前記第１部分鏡筒は、前記第１部分鏡筒に前記第２部分鏡筒を固定する際の基準となることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の投影光学系。
【請求項１８】
前記第１部分鏡筒はフランジ部を有することを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の投影光学系。
【請求項１９】
前記相対位置関係を計測するセンサをさらに備え、前記センサは検出器と被計測部材によって構成され、
少なくとも前記検出器が前記第１部分鏡筒及び前記第２部分鏡筒の少なくとも一方に設けられたことを特徴とする請求項１５から請求項１８のいずれか一項に記載の投影光学系。
【請求項２０】
前記複数の光学素子のうち、少なくとも一つの光学素子の位置を調整する調整機構を備えたことを特徴とする請求項１５から請求項１９のいずれか一項に記載の投影光学系。
【請求項２１】
前記投影光学系は、ＥＵＶ光を用いて前記第１面のパターンの像を前記第２面に形成することを特徴とする請求項１５から請求項２０のいずれか一項に記載の投影光学系。
【請求項２２】
投影光学系を介して物体を露光する露光装置において、
前記投影光学系は、請求項１５から請求項２１のいずれか一項に記載の投影光学系であることを特徴とする露光装置。
【請求項２３】
投影光学系を介して物体を露光する露光装置において、
前記投影光学系は、複数の光学素子と、前記複数の光学素子のうち第１光学素子を保持する第１部分鏡筒と、前記第１部分鏡筒に固定され、前記複数の光学素子のうち第２光学素子を保持する第２部分鏡筒とを有し、
前記第１部分鏡筒に前記第２部分鏡筒が固定され、かつ前記投影光学系の光学特性が調整された状態で計測された、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒との相対位置関係を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された前記相対位置関係を使用して、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒との相対位置を調整する調整装置と、を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２４】
前記調整装置は、前記第１部分鏡筒及び前記第２部分鏡筒の少なくとも一方に備えられることを特徴とする請求項２３に記載の露光装置。
【請求項２５】
前記第１部分鏡筒は、フランジ部を有し、
前記フランジ部を支持すると共に、前記調整装置の少なくとも一部を有するフレームをさらに備えたことを特徴とする請求項２３に記載の露光装置。
【請求項２６】
前記調整装置は、記録された相対位置関係に対して、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒の相対位置関係が所定の許容範囲に収まるよう、前記第１部分鏡筒及び前記第２部分鏡筒の少なくとも一方を移動させることにより、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒の相対位置関係を調整することを特徴とする請求項２３から請求項２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
前記リソグラフィ工程で請求項２２から請求項２６のいずれか一項に記載の露光装置を用い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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の光学素子を有する投影光学系、この投影光学系の組立方法、その投影光学系を備える露光装置、及びこの露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等の各種デバイス（電子デバイス）を製造するためのフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置に備えられている投影光学系は、必要な光学特性（結像特性等）を達成するために、複数の光学素子の相対的な位置関係を高精度に所定の状態に調整する必要がある。その位置関係の必要な調整精度は、露光光の波長が遠紫外域から真空紫外域にかかる程度の露光装置ではサブミクロンのオーダーであり、露光光として波長が１００ｎｍ程度以下の極端紫外光（Extreme Ultraviolet Light:以下、ＥＵＶ光という）を用いる露光装置（ＥＵＶ露光装置）ではｎｍのオーダーである。
【０００３】
このように複数の光学素子間の位置関係を高精度に調整する必要がある投影光学系の組立調整を効率的に行うために、従来は一例として、投影光学系の鏡筒を複数の光学素子のうちのいずれかを有する複数の部分鏡筒に分割し、光学系製造工場において、各部分鏡筒毎にそれぞれ内部の光学素子間の位置関係を調整した後、その複数の部分鏡筒を積み重ねて必要な光学特性が得られるまで全体調整を行っていた（例えば、特許文献１参照）。このように組立調整の完了した投影光学系は、その状態で露光装置の設置場所である例えばデバイス製造工場に搬送され、その露光装置の所定のフレームに固定されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２８３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近は、より微細なパターンを露光するために、投影光学系の物体面と像面との間隔がさらに長くなる傾向があり、それに伴い、投影光学系の鏡筒の全長もさらに長くなる傾向がある。このように全長の長い投影光学系は、航空機の搭載制限等によりそのままの状態で別の場所に搬送するのが困難である場合がある。
【０００６】
さらに、投影光学系を露光装置の所定のフレームに設置する際には、その投影光学系を例えばクレーンで吊り下げる必要があるが、投影光学系の全長が長い場合には、露光装置が設置される例えばデバイス製造工場の天井を高くする必要性が生じるなど、実質的に露光装置の組立が困難になる。
【０００７】
一方、一度組み立てた投影光学系を複数の部分鏡筒に分解して設置場所に搬送することが考えられるが、分解した複数の部分鏡筒を再度積み重ねて組み立てるものとすると、必要な光学特性を達成するまで投影光学系の組立調整を繰り返す必要があり、露光装置の稼働開始までの時間が長くなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、全長の長い投影光学系であってもそれを必要な設置場所に容易に設置できるとともに、設置場所における組立調整を短時間に行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による投影光学系の組立方法は、複数の光学素子と、その複数の光学素子のうち第１光学素子を保持する第１部分鏡筒と、その複数の光学素子のうち第２光学素子を保持する第２部分鏡筒と有し、第１面のパターンの像を第２面に形成する投影光学系を組み立てるための投影光学系の組立方法において、その第１部分鏡筒にその第２部分鏡筒が固定され、かつその投影光学系の光学特性が調整された状態で、その第１部分鏡筒とその第２部分鏡筒との相対位置関係を記憶する工程と、その第１部分鏡筒とその第２部分鏡筒とを分解する工程と、分解されたその第１部分鏡筒とその第２部分鏡筒とを、再度互いに固定するため、記憶されたその相対位置関係を使用して、その第１部分鏡筒とその第２部分鏡筒との相対位置を調整する工程と、その第１部分鏡筒にその第２部分鏡筒を固定する工程と、を含むものである。なお、上記調整する工程は、一例として、記録された相対位置関係に対して、第１部分鏡筒と第２部分鏡筒の相対位置関係が所定の許容範囲に収まるよう、第１部分鏡筒及び第２部分鏡筒の少なくとも一方を移動させることにより、これら第１部分鏡筒と第２部分鏡筒の相対位置関係を調整する。
【００１０】
また、本発明による投影光学系は、複数の光学素子と、その複数の光学素子のうち第１光学素子を保持する第１部分鏡筒と、その第１部分鏡筒に固定され、その複数の光学素子のうち第２光学素子を保持する第２部分鏡筒と有し、第１面のパターンの像を第２面に形成する投影光学系において、その第１部分鏡筒にその第２部分鏡筒が固定され、かつその投影光学系の光学特性が調整された状態で計測されたその第１部分鏡筒とその第２部分鏡筒との相対位置関係を記憶する記憶装置を備えるものである。
【００１１】
また、本発明による第１の露光装置は、投影光学系を介して物体を露光する露光装置において、その投影光学系として本発明の投影光学系を用いるものである。
【００１２】
また、本発明による第２の露光装置は、投影光学系を介して物体を露光する露光装置において、その投影光学系は、複数の光学素子と、その複数の光学素子のうち第１光学素子を保持する第１部分鏡筒と、その第１部分鏡筒に固定され、その複数の光学素子のうち第２光学素子を保持する第２部分鏡筒と有し、第１面のパターンの像を第２面に形成し、その第１部分鏡筒にその第２部分鏡筒が固定され、かつその投影光学系の光学特性が調整された状態で計測されたその第１部分鏡筒とその第２部分鏡筒との相対位置関係を記憶する記憶装置と、その記憶装置に記憶されたその相対位置関係を使用して、その第１部分鏡筒とその第２部分鏡筒との相対位置を調整する調整装置と、を備えるものである。
【００１３】
また、本発明によるデバイス製造方法は、リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、そのリソグラフィ工程で本発明の露光装置を用いるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、第１部分鏡筒に第２部分鏡筒が固定され、かつ投影光学系の光学特性が調整された状態で計測されたその２つの部分鏡筒の相対位置関係を記憶しておくことによって、その投影光学系をその２つの部分鏡筒間で分解（分離）して設置場所に搬送し、その相対位置関係をほぼ再現するようにその２つの部分鏡筒を連結することによって、その投影光学系の組立調整を行うことができる。従って、全長の長い投影光学系であってもそれを必要な設置場所に容易に設置できるとともに、設置場所における組立調整を短時間に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態の一例の露光装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は組立調整が完了した投影光学系を示す断面図、（Ｂ）は図２（Ａ）のＢＢ線に沿う断面図である。
【図３】投影光学系を分解（分離）した状態を示す断面図である。
【図４】投影光学系の下部鏡筒を光学フレームに設置した状態を示す断面図である。
【図５】（Ａ）は投影光学系の下部鏡筒上に上部鏡筒を設置した状態を示す断面図、（Ｂ）は図５（Ａ）のＣＣ線に沿う断面図である。
【図６】投影光学系の組立調整工程の一例を示すフローチャートである。
【図７】電子デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態の一例につき図１〜図７を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態の露光装置１００の全体構成を概略的に示す断面図の例である。露光装置１００は、露光光（露光用の照明光）ＥＬとして、波長が１００ｎｍ程度以下でかつ３〜５０ｎｍ程度の範囲内で例えば１１ｎｍ又は１３ｎｍ等のＥＵＶ光（Extreme Ultraviolet Light)を用いるＥＵＶ露光装置である。露光装置１００は、一例として半導体デバイス製造工場のクリーンルーム内の真空チャンバー１内に設置されている。図１において、露光装置１００は、露光光ＥＬをパルス発生するレーザプラズマ光源１０と、露光光ＥＬでレチクルＲ（マスク）のパターン面（ここでは下面）上の照明領域２７Ｒを照明する照明光学系ＩＬＳと、レチクルＲを移動するレチクルステージＲＳＴと、レチクルＲの照明領域２７Ｒ内のパターンの像をレジスト（感光材料）が塗布されたウエハＷ（感光基板）上に投影する投影光学系ＰＯとを備えている。さらに、露光装置１００は、ウエハＷを移動するウエハステージＷＳＴと、装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータを含む主制御系３１等とを備えている。
【００１８】
本実施形態では、露光光ＥＬとしてＥＵＶ光が使用されている。そのため、照明光学系ＩＬＳ及び投影光学系ＰＯは、特定のフィルタ等（不図示）を除いて複数のミラー等の反射光学素子より構成され、レチクルＲも反射型である。その反射光学素子は、例えば、石英（又は高耐熱性の金属等）よりなる部材の表面を所定の曲面又は平面に高精度に加工した後、その表面にモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）との多層膜（ＥＵＶ光の反射膜）を形成して反射面としたものである。なお、その多層膜は、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）等の物質と、Ｓｉ、ベリリウム（Ｂｅ）、４ホウ化炭素（Ｂ4Ｃ）等の物質とを組み合わせた他の多層膜でもよい。また、レチクルＲは例えば石英の基板の表面に多層膜を形成して反射面（反射膜）とした後、その反射面に、タンタル（Ｔａ）、ニッケル（Ｎｉ）、又はクロム（Ｃｒ）等のＥＵＶ光を吸収する材料よりなる吸収層によって転写用のパターンを形成したものである。
【００１９】
また、ＥＵＶ光の気体による吸収を防止するため、露光装置１００はほぼ全体として箱状の真空チャンバー１内に収容されている。真空チャンバー１には、真空チャンバー１内の空間を排気管３２Ａａ，３２Ｂａ等を介して真空排気するための大型の真空ポンプ３２Ａ，３２Ｂ等が備えられている。さらに、真空チャンバー１内で露光光ＥＬの光路上の真空度をより高めるために複数のサブチャンバ（不図示）も設けられている。真空チャンバー１は、一例として底部１ａ上に上部１ｂを固定したものである。一例として、真空チャンバー１内の気圧は１０-5Ｐａ程度、真空チャンバー１内で投影光学系ＰＯを収納するサブチャンバ（不図示）内の気圧は１０-5〜１０-6Ｐａ程度である。
【００２０】
以下、図１において、ウエハステージＷＳＴが載置される面（真空チャンバー１の底面）の法線方向にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面（本実施形態ではほぼ水平面に平行な面）内で図１の紙面に垂直にＸ軸を、図１の紙面に平行にＹ軸を取って説明する。本実施形態では、レチクルＲ上での露光光ＥＬの照明領域２７Ｒは、Ｘ方向（非走査方向）に細長い円弧状である。通常の露光時には、レチクルＲ及びウエハＷは投影光学系ＰＯに対してＹ方向（走査方向）に同期して走査される。
【００２１】
先ず、レーザプラズマ光源１０は、高出力のレーザ光源（不図示）と、集光レンズ１２と、ノズル１４と、集光ミラー１３とを有するガスジェットクラスタ方式の光源である。集光レンズ１２は、レーザ光源から真空チャンバー１の窓部材１５を介して供給されるレーザ光を集光する。ノズル１４は、キセノン等のターゲットガスを噴出する。集光ミラー１３は、回転楕円面状の反射面を持つ。レーザプラズマ光源１０から例えば数ｋＨｚの周波数でパルス発光された露光光ＥＬは、集光ミラー１３の第２焦点に集光する。レーザプラズマ光源１０の出力は主制御系３１によって制御される。
【００２２】
その第２焦点に集光した露光光ＥＬは、凹面ミラー２１を介してほぼ平行光束となり、複数のミラーよりなる第１フライアイ光学系２２に入射する。第１フライアイ光学系２２で反射された露光光ＥＬは複数のミラーよりなる第２フライアイ光学系２３に入射する。この一対のフライアイ光学系２２及び２３からオプティカルインテグレータが構成されている。フライアイ光学系２２，２３の各ミラー素子の形状及び配置等については、例えば、米国特許第６，４５２，６６１号公報に開示されている。
【００２３】
図１において、第２フライアイ光学系２３の反射面の近傍（オプティカルインテグレータの射出面の近傍）は、照明光学系ＩＬＳの瞳面である。瞳面又はこの近傍の位置に、照明条件を通常照明、輪帯照明、２極照明、又は４極照明等に切り換える開口絞り（不図示）が配置されている。その開口絞りを通過した露光光ＥＬは、曲面ミラー２４に入射し、曲面ミラー２４で反射された露光光ＥＬは、凹面ミラー２５で反射された後、レチクルＲのパターン面の照明領域２７Ｒを下方から斜めに均一な照度分布で照明する。また、照明領域２７Ｒの形状を実質的に規定し、走査方向に開閉するための可変のレチクルブラインド（可変視野絞り）（不図示）が設けられている。凹面ミラー２１、フライアイ光学系２２，２３、曲面ミラー２４、及び凹面ミラー２５等を含んで照明光学系ＩＬＳが構成されている。なお、照明光学系ＩＬＳは図１の構成には限定されず、他の種々の構成が可能である。
【００２４】
次に、レチクルＲは、レチクルステージＲＳＴの底面に静電チャックＲＨを介して吸着保持されている。レチクルステージＲＳＴは、レーザ干渉計（不図示）の計測値及び主制御系３１の制御情報に基づいて、駆動される。具体的に制御システム３３は、真空チャンバー１の外面のＸＹ平面に平行なガイド面に沿って、例えば磁気浮上型２次元リニアアクチュエータよりなる駆動系（不図示）を介してＹ方向に所定ストロークで移動するよう、また、Ｘ方向及びＺ軸回りの回転方向（θｚ方向）等にも微小量移動するよう、レチキタルステージＲＳＴを駆動する。レチクルＲは、真空チャンバー１の上面の開口を通して真空チャンバー１で囲まれた空間内に設置されている。レチクルステージＲＳＴを真空チャンバー１側に覆うようにパーティション８が設けられている。パーティション８内は不図示の真空ポンプによって大気圧と真空チャンバー１内の気圧との間の気圧に維持されている。
【００２５】
レチクルＲの照明領域２７Ｒで反射された露光光ＥＬが、物体面（第１面）のパターンの縮小像を像面（第２面）に形成する投影光学系ＰＯに向かう。投影光学系ＰＯは、一例として、６枚のミラーＭ１〜Ｍ６を複数の分割鏡筒４Ａ〜４Ｄで保持することによって構成されている（詳細後述）。投影光学系ＰＯは、物体面側に非テレセントリックで、像面側にほぼテレセントリックの反射光学系であり、投影倍率は１／４倍等の縮小倍率である。レチクルＲの照明領域２７Ｒで反射された露光光ＥＬが、投影光学系ＰＯを介してウエハＷ上の露光領域２７Ｗ（照明領域２７Ｒと共役な領域）に、レチクルＲのパターンの一部の縮小像を形成する。
【００２６】
投影光学系ＰＯにおいて、レチクルＲからの露光光ＥＬは、第１のミラーＭ１で上方（＋Ｚ方向）に反射され、続いて第２のミラーＭ２で下方に反射された後、第３のミラーＭ３で上方に反射され、第４のミラーＭ４で下方に反射される。次に第５のミラーＭ５で上方に反射された露光光ＥＬは、第６のミラーＭ６で下方に反射されて、ウエハＷ上にレチクルＲのパターンの一部の像を形成する。一例として、投影光学系ＰＯは、ミラーＭ１〜Ｍ６の光軸が共通に光軸ＡＸと重ならない非共軸光学系である。ミラーＭ２の反射面の近傍の瞳面又はこの近傍に開口絞り（不図示）が配置されている。なお、投影光学系ＰＯは非共軸光学系でなくともよく、その構成は任意である。
【００２７】
また、ウエハＷは、静電チャック（不図示）を介してウエハステージＷＳＴ上に吸着保持されている。ウエハステージＷＳＴは、ＸＹ平面に沿って配置されたガイド面上に配置されている。ウエハステージＷＳＴは、レーザ干渉計（不図示）の計測値及び主制御系３１の制御情報に基づいて、ステージ制御系３３により駆動される。具体的には、制御系３３は、磁気浮上型２次元リニアアクチュエータよりなる駆動系（不図示）を介してＸ方向及びＹ方向に所定ストロ−クでレチクルステージＲＳＴを駆動し、必要に応じてθｚ方向等にも駆動する。
【００２８】
ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの近傍には、例えば米国特許第６，５７３，９９７号公報に開示されているシアリング法又はポイントディフラクション干渉方式（ＰＤＩ方式）で投影光学系ＰＯの波面収差を計測する結像特性計測系２９が設置されている。結像特性計測系２９の計測結果は、主制御系３１に供給されている。その波面収差からディストーション、コマ収差、及び球面収差等を求めることができる。なお、ＰＤＩ方式で投影光学系ＰＯの波面収差を計測する場合には、レチクルＲの代わりにピンホール状のパターンが形成されたテストレチクルＲＴをロードしてもよい。また、ＰＤＩ方式以外に、例えば投影光学系ＰＯの物体面及び像面に対応する回折格子を設置して、シアリング干渉を行わせる二重格子方式等を使用してもよい。
【００２９】
露光の際には、ウエハＷ上のレジストから生じるガスが投影光学系ＰＯのミラーＭ１〜Ｍ６に悪影響を与えないように、ウエハＷはパーティション７の内部に配置される。パーティション７には露光光ＥＬを通過させる開口が形成され、パーティション７内の空間は、主制御系３１の制御のもとで真空ポンプ（不図示）により真空排気されている。
【００３０】
ウエハＷ上の１つのショット領域（ダイ）を露光するときには、露光光ＥＬが照明光学系ＩＬＳによりレチクルＲの照明領域２７Ｒに照射される。レチクルＲとウエハＷとは投影光学系ＰＯに対して投影光学系ＰＯの縮小倍率に従った所定の速度比でＹ方向に同期して移動する（同期走査される）。このようにして、レチクルパターンはウエハＷ上の一つのショット領域に露光される。その後、ウエハステージＷＳＴを駆動してウエハＷをＸ方向、Ｙ方向にステップ移動した後、ウエハＷ上の次のショット領域に対してレチクルＲのパターンが走査露光される。このようにステップ・アンド・スキャン方式でウエハＷ上の複数のショット領域に対して順次レチクルＲのパターンの像が露光される。
【００３１】
次に、本実施形態の投影光学系ＰＯの構成につき詳細に説明する。投影光学系ＰＯの鏡筒は、第１の分割鏡筒４Ａ、第２の分割鏡筒４Ｂ、第３の分割鏡筒４Ｃ、及び第４の分割鏡筒４Ｄに分割される。分割鏡筒４Ａ及び４Ｂは、複数箇所でボルト５Ｂで連結されて下部鏡筒６Ａを構成している。また、分割鏡筒４Ａの上端部にフランジ部４Ａｆが形成され、フランジ部４Ａｆが真空チャンバー１内の光学系フレーム３に複数箇所でボルト５Ａによって固定されている。また、分割鏡筒４Ｃと分割鏡筒４Ｄとは、複数箇所でボルト５Ｄ及びナット５Ｅによって連結されて、上部鏡筒６Ｂを構成している。上部鏡筒６Ｂの分割鏡筒４Ｃの底面が、下部鏡筒６Ａの分割鏡筒４Ａの上面に複数箇所でボルト５Ｃによって固定されている。なお、投影光学系ＰＯのＺ方向の高さ（全長）は、一例として１ｍ〜数ｍ程度である。
【００３２】
また、ミラーＭ１及びＭ３は、分割鏡筒４Ｃ内の支持板３９Ａ上に保持調整機構３５Ａ及び３５Ｃを介して支持されている。保持調整機構３５Ａ（３５Ｃも同様）は、ミラーＭ１（Ｍ３）を保持するミラーホルダと、これを支持する３箇所のヒンジ機構を含む粗調機構３８を含んで構成されている。粗調機構３８は、例えば分割鏡筒４Ｃに設けられた開口（不図示）を介してオペレータがその高さを例えば数１０μｍ〜１００μｍのストローク範囲で、１μｍ程度の分解能で調整可能である。３箇所の粗調機構３８を調整することで、ミラーＭ１（Ｍ３）の光軸ＡＸ方向の位置、及び光軸ＡＸに垂直な面内でＸ軸、Ｙ軸に平行な軸の回り（θｘ方向、θｙ方向）の角度を調整可能である。
【００３３】
また、ミラーＭ２及びＭ４は、分割鏡筒４Ｄの上部に保持調整機構３５Ｂ及び３５Ｄを介して支持されている。保持調整機構３５Ｂ（３５Ｄも同様）は、ミラーＭ２（Ｍ４）を保持するミラーホルダ３６と、これを支持する３箇所のパラレルリンク機構よりなる微調機構３７と、これらの微調機構３７を支持する３箇所の粗調機構３８とを含んでいる。微調機構３７は、例えばピエゾ素子等の駆動素子によって数〜１０μｍ程度のストローク範囲を、１ｎｍ程度の分解能で調整可能である。微調機構３７の伸縮量は、主制御系３１の制御のもとにある結像特性制御系３４によって制御される。３箇所の微調機構３７を調整することで、ミラーＭ２（Ｍ４）の光軸ＡＸ方向の位置、及びθｘ方向、θｙ方向の角度を調整可能である。
【００３４】
微調機構３７及び粗調機構３８の構成は、例えば米国特許第７，１５４，６８４号公報に記載されている。
【００３５】
また、ミラーＭ６は、分割鏡筒４Ａ内の支持板３９Ｃに保持調整機構３５Ｆ（保持調整機構３５Ａと同様の構成）を介して支持されている。ミラーＭ５は、分割鏡筒４Ｂ内の支持板３９Ｂ上に保持調整機構３５Ｅ（保持調整機構３５Ｂと同様の構成）を介して支持されている。従って、投影光学系ＰＯを構成するミラーＭ１〜Ｍ６は、それぞれ保持調整機構３５Ａ〜３５Ｆを介して光軸ＡＸ方向の位置、及びθｘ方向、θｙ方向の角度を調整可能である。また、結像特性制御系３４が保持調整機構３５Ｂ，３５Ｄ，３５Ｅ内の３箇所の微調機構３７の伸縮量を調整する。これにより、露光装置１００による露光動作中に、投影光学系ＰＯのディストーション、コマ収差、及び球面収差等の所定の収差を所定範囲（例えば露光光ＥＬの照射によって結像特性が変動する範囲を含む範囲）内で調整可能である。なお、保持調整機構３５Ａ〜３５Ｅの構成は任意であり、各保持調整機構３５Ａ〜３５Ｅにおける微調機構３７と粗調機構３８との組合せも任意である。
【００３６】
さらに、投影光学系ＰＯの分割鏡筒４Ａ，４Ｃには、図２（Ｂ）に示すように、これらの間の相対的な位置関係を計測するためのセンサが備えられている。
【００３７】
センサは、例えば静電容量式センサであり、検出位置の電気的な変化を検知する検出器４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃと、検出器４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃに対向して配置された平板状の電極よりなる被計測部材４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃと、によって構成される。
【００３８】
図２（Ｂ）において、分割鏡筒４Ａのフランジ部４Ａｆ上の−Ｙ方向の端部、及びＸ方向の両端部には、それぞれ検出器４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃが固定されている。検出器４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃに対向する部分の分割鏡筒４Ｃには、被計測部材４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが固定されている。検出器４１Ａ〜４１Ｃには検出信号の処理装置４４等に対して着脱可能なコネクタ４３Ａ〜４３Ｃが設けられている。検出器４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃは、それぞれ分割鏡筒４Ｃの被計測部材４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃとの間の静電容量の変化から、被計測部材４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃに対するＹ方向の間隔ΔＹ、Ｘ方向の間隔ΔＸ、及び円周方向の間隔ΔＲを計測する。２箇所の間隔ΔＹ，ΔＲの差分から分割鏡筒４Ａに対する分割鏡筒４Ｃのθｚ方向の回転角も算出できる。
【００３９】
なお、これらの検出器４１Ａ〜４１Ｃの他に、さらに分割鏡筒４Ａに対する分割鏡筒４ＣのＺ方向の位置、及びθｘ方向、θｙ方向の回転角を計測する少なくとも３個のセンサを設けてもよい。これによって、下部鏡筒６Ａに対する上部鏡筒６Ｂの６自由度の相対位置を計測可能である。また、検出器４１Ａ〜４１Ｃ等は図１では図示省略されている。次に、本実施形態の投影光学系ＰＯの組立調整方法の一例につき図６のフローチャートを参照して説明する。
【００４０】
先ず、ステップ１０１において、図２（Ａ）に示すように、光学系製造工場（第１工場）で、所定の光学系フレーム３Ａに投影光学系ＰＯの分割鏡筒４Ａのフランジ部４Ａｆを固定する。図２（Ａ）の座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と図１の座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）との方向は同じである。そして、分割鏡筒４Ａを基準として、他の分割鏡筒４Ｂ〜４Ｄの組立調整を行う。すなわち、分割鏡筒４Ａの上に分割鏡筒４Ｃを載置し、分割鏡筒４Ａを基準として分割鏡筒４Ｃの位置を調整しながら、ボルト５Ｃを用いて固定する。次に、分割鏡筒４Ｃの上に分割鏡筒４Ｄを載置し、分割鏡筒４Ａとの位置調整が行われた分割鏡筒４Ｃを基準として分割鏡筒４Ｄの位置を調整しながら、ボルト５Ｄ及びナット５Ｅを用いて固定する。さらに、分割鏡筒４Ａの下に分割鏡筒４Ｂを近づけ、分割鏡筒４Ａを基準として分割鏡筒４Ｂの位置を調整しながら、ボルト５Ｂを用いて固定する。これらの組立調整が行われた後、調整用光束ＥＬＡを用いた結像特性計測とその計測結果に基づいた投影光学系ＰＯのミラーＭ１〜Ｍ６の位置及び角度調整が行われる。図２（Ａ）において、調整用光源ＩＬＳＡから射出された調整用光束ＥＬＡは、ミラーを介して、不図示のフレームに静電チャックＲＨＡを介して保持された調整用レチクルＲＡ上の照明領域２７Ｒに照射される。投影光学系ＰＯは反射系であるため、調整用光束ＥＬＡとしてはＥＵＶ光よりも波長の長い例えば可視域のレーザ光等も使用可能である。
【００４１】
調整用レチクルＲＡで反射された調整用光束ＥＬＡは、投影光学系ＰＯを介して可動ステージＷＳＴＡ上の結像特性計測系２９Ａ上の露光領域２７Ｗに入射する。結像特性計測系２９Ａは図１の結像特性計測系２９と同様に投影光学系ＰＯの波面収差を計測する。しかしながら、調整用光束ＥＬＡの波長がＥＵＶ光と異なっている場合には、内部の回折格子の周期等が異なっている。そして、結像特性計測系２９Ａで計測される波面収差が許容範囲内に収まるまで、投影光学系ＰＯのミラーＭ１〜Ｍ６の位置及び角度調整が行われる。
【００４２】
次のステップ１０２において、図２（Ａ）のＢＢ線に沿う断面図である図２（Ｂ）に示すように、分割鏡筒４Ａに設けられた３箇所の検出器４１Ａ〜４１Ｃ及びこれらにコネクタ４３Ａ〜４３Ｃを介して接続された処理装置４４を用いて、分割鏡筒４Ａに対する分割鏡筒４ＣのＸ方向、Ｙ方向の位置ずれ量に相当する間隔ΔＸ，ΔＹ、及びθｚ方向の回転角に相当する円周方向の間隔ΔＲを計測し、分割鏡筒４Ａと分割鏡筒４Ｃの相対位置関係に相当する計測結果を例えばＵＳＢ(Universal Serial Bus)方式のメモリー４５に記憶する。その後、コネクタ４３Ａ〜４３Ｃが処理装置４４から取り外されるとともに、メモリー４５は処理装置４４から取り外されて投影光学系ＰＯの設置場所に搬送される。なお、本実施形態では、分割鏡筒４Ａに対する分割鏡筒４Ｃの間隔ΔＸ，ΔＹ、及びΔＲを計測しているが、次のステップ１０３において投影光学系ＰＯを上部鏡筒６Ｂと下部鏡筒６Ａに分けて搬送する際、分割鏡筒４Ａと分割鏡筒４Ｂ及び分割鏡筒４Ｃと分割鏡筒４Ｄは、固定されたまま搬送されるので、メモリ４５に記憶された計測結果は、下部鏡筒６Ａに対する上部鏡筒６Ｂの相対位置関係を記憶したものと等価である。
【００４３】
次のステップ１０３において、図３に示すように、投影光学系ＰＯを上部鏡筒６Ｂと下部鏡筒６Ａとに分解して、上部鏡筒６Ｂ及び下部鏡筒６Ａを個別に露光装置１００（投影光学系ＰＯ）が設置される半導体デバイス製造工場（第２工場）に搬送する。搬送する際、上部鏡筒６Ｂ及び下部鏡筒６Ａは、有機系ガスの発生が少ない材料で形成された梱包材を用いて梱包される。また、その内部を窒素等の不活性ガスにより充填することで、分割鏡筒４Ａ〜４Ｄ及びミラーＭ１〜Ｍ６のクリーン度を保ちながら搬送することができる。
【００４４】
図４は、その半導体デバイス製造工場内の設置場所において、組立途中の露光装置を示す断面図の例である。図４において、真空チャンバー１の上部を開いた底部１ａが設置され、底部１ａ内にウエハステージＷＳＴが載置され、不図示のフレームにレーザプラズマ光源１０、及び照明光学系ＩＬＳの一部が支持されている。
【００４５】
次のステップ１０４において、図４の真空チャンバー１内の光学系フレーム３に下部鏡筒６Ａの分割鏡筒４Ａのフランジ部４Ａｆをボルト５Ａで固定する。この際に、真空チャンバー１の上部の天井に配置されているガイドレール４６に沿って移動可能なクレーン４７が使用される。次のステップ１０５において、図５（Ａ）に示すように、投影光学系ＰＯの下部鏡筒６Ａ上に、クレーン４７で長さが調整可能なチェーン４９Ａ，４９Ｂを介して吊り下げた上部鏡筒６Ｂを載置する。次のステップ１０６において、クレーン４７で上部鏡筒６Ｂの荷重を支えてその荷重の一部を相殺しながら、かつ下部鏡筒６Ａの分割鏡筒４Ａに設けた検出器４１Ａ〜４１Ｃで上部鏡筒６Ｂの位置及び回転角を計測しながら、光学系フレーム３に設けた位置決め部材５０Ａ等を用いて上部鏡筒６Ｂの位置及び回転角を調整する。
【００４６】
図５（Ａ）のＣＣ線に沿う断面図の例である図５（Ｂ）に示すように、下部鏡筒６Ａの分割鏡筒４Ａに設けられた３箇所の検出器４１Ａ〜４１Ｃをコネクタ４３Ａ〜４３Ｃを介して処理装置４４Ａに接続する。処理装置４４Ａにはステップ１０２で計測された相対位置関係の計測結果を記憶したメモリー４５も接続される。処理装置４４Ａは、検出器４１Ａ〜４１Ｃを介して計測される位置及び回転角と、メモリー４５に記憶されている位置及び回転角との誤差を表示する機能を備えている。
【００４７】
また、下部鏡筒６Ａを支持する光学系フレーム３には、上部鏡筒６ＢをＸ方向に押し引きするための止めねじ方式の位置決め部材５０Ａ，５０Ｂと、上部鏡筒６ＢをＹ方向に押し引きするための止めねじ方式の位置決め部材５０Ｃ，５０Ｄとが固定されている。さらに、分割鏡筒４Ａの上部の±Ｘ方向にほぼ対称な位置に点線で示す支持部材５１Ｅ，５１Ｆを介して、上部鏡筒６Ｂをθｚ方向に回転するための１対の位置決め部材５０Ｅ，５０Ｆが固定されている。位置決め部材５０Ａ〜５０Ｆを押し引きすることによって、下部鏡筒６Ａに対して上部鏡筒６ＢのＸ方向、Ｙ方向の位置、及びθｚ方向の回転角を調整できる。なお、位置決め部材５０Ａ〜５０Ｆは、図１では図示省略されている。
【００４８】
この場合、検出器４１Ａ〜４１Ｃ及び処理装置４４Ａを用いて、下部鏡筒６Ａ（分割鏡筒４Ａ）に対する上部鏡筒６Ｂ（分割鏡筒４Ｃ）のＸ方向、Ｙ方向の位置ずれ量に相当する間隔ΔＸ１，ΔＹ１、及びθｚ方向の回転角に相当する円周方向の間隔ΔＲ１を計測する。
【００４９】
次のステップ１０７において、オペレータは、計測された間隔ΔＸ１，ΔＹ１，ΔＲ１が、それぞれステップ１０２で計測されてメモリー４５に記憶されている計測値（下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂの相対位置関係と等価な、分割鏡筒４Ａと分割鏡筒４Ｃの相対位置関係）を使用して、記憶された間隔ΔＸ，ΔＹ，ΔＲに対してそれぞれ許容範囲内かどうかを判定する。その許容範囲は例えば±数μｍ〜±１０μｍ程度である。そして、その計測結果が記憶されている計測値に対して許容範囲内にない場合には、ステップ１０６に戻り、検出器４１Ａ〜４１Ｃで上部鏡筒６Ｂ（分割鏡筒４Ｃ）の位置及び回転角を計測しながら、光学系フレーム３等に設けた位置決め部材５０Ａ〜５０Ｆを用いて上部鏡筒６Ｂの位置及び回転角を調整する。
【００５０】
その後、ステップ１０７において、位置関係の計測値が記憶されている計測値に対して許容範囲内に収まったときに、ステップ１０８に移行し、上部鏡筒６Ｂからクレーン４７のチェーン４９Ａ，４９Ｂを外し、上部鏡筒６Ｂの分割鏡筒４Ｃをボルト５Ｃによって下部鏡筒６Ａの分割鏡筒４Ａのフランジ部４Ａｆに固定する。次のステップ１０９において、結像特性計測系２９を用いて投影光学系ＰＯの波面収差（結像特性）を計測する。なお、結像特性計測系２９を用いる場合には、図１に示すように真空チャンバー１を組み立てて、その内部を真空にする必要がある。そこで、図５の状態で投影光学系ＰＯの波面収差を計測するために、ステップ１０１の場合と同様に、結像特性計測系２９の代わりに例えば可視域の計測光を使用できる結像特性計測系２９Ｂを設置し、その計測光を用いて投影光学系ＰＯの物体面の所定の反射パターン（不図示）を照明してもよい。
【００５１】
次のステップ１１０において、その波面収差の計測結果が許容範囲内かどうかを調べる。この許容範囲とは、ミラーＭ１〜Ｍ６を支持する保持調整機構３５Ａ〜３５Ｆの微調機構３７によって調整可能な範囲である。
【００５２】
その波面収差の計測結果が許容範囲内でない場合には、ステップ１１１に移行して、投影光学系ＰＯの各ミラーＭ１〜Ｍ６の位置を対応する保持調整機構３５Ａ〜３５Ｆ内の粗調機構３８を用いて調整する。その後、動作はステップ１０９に戻る。そして、その波面収差の計測結果が許容範囲内に収まるまで、ステップ１１１のミラーＭ１〜Ｍ６の位置調整が行われる。そして、ステップ１１０で、その波面収差の計測結果が許容範囲内になったときに投影光学系ＰＯの組立調整が終了する。これ以後の投影光学系ＰＯの結像特性の変動又は誤差は、結像特性制御系３４によって保持調整機構３５Ａ〜３５Ｅ内の微調機構３７を駆動することで補正できる。
【００５３】
このように本実施形態によれば、投影光学系ＰＯを下部鏡筒６Ａ及び上部鏡筒６Ｂに分割して搬送していても、露光装置１００が使用される工場において、投影光学系ＰＯの組立調整を容易にかつ効率的に行って、光学系製造工場で組立調整された状態をほぼ正確に復元できる。
【００５４】
本実施形態の作用効果等は以下の通りである。
【００５５】
（１）本実施形態の露光装置１００の投影光学系ＰＯは、複数のミラーＭ１〜Ｍ６と、ミラーＭ１〜Ｍ６のうちミラーＭ５，Ｍ６を保持する下部鏡筒６Ａと、下部鏡筒６Ａに固定され、ミラーＭ１〜Ｍ６のうちミラーＭ１〜Ｍ４を保持する上部鏡筒６Ｂと有し、第１面のパターンの像を第２面に形成するよう構成され、下部鏡筒６Ａに上部鏡筒６Ｂが固定され、かつ投影光学系ＰＯの結像特性としての波面収差（光学特性）が調整された状態で計測された下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの相対位置関係（ΔＸ，ΔＹ，ΔＲ）を記憶するメモリー４５を備えている。
【００５６】
投影光学系ＰＯの組立方法は、下部鏡筒６Ａに上部鏡筒６Ｂが固定され、かつ投影光学系ＰＯの波面収差が調整された状態で、下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの相対位置関係を記憶するステップ１０１，１０２と、下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとを分解するステップ（ステップ１０３の前半部）と、分解された下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとを、再度互いに固定する際、記憶されたその相対位置関係を使用して、下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの相対位置を調整するステップ（ステップ１０３の後半部〜ステップ１０７）と、下部鏡筒６Ａに上部鏡筒６Ｂを固定するステップ１０８と、を含む。
【００５７】
この実施形態によれば、下部鏡筒６Ａに上部鏡筒６Ｂが固定され、かつ投影光学系ＰＯの波面収差が調整された状態で計測されたその下部鏡筒６Ａ及び上部鏡筒６Ｂの相対位置関係が記憶される。そして、投影光学系ＰＯをその２つの部分鏡筒間で分解して設置場所に搬送し、その相対位置関係をほぼ再現するようにその２つの部分鏡筒を連結することによって、投影光学系ＰＯの組立調整を行うことができる。従って、全長の長い投影光学系ＰＯであってもそれを必要な設置場所に容易に設置できるとともに、設置場所における投影光学系ＰＯの組立調整を短時間に行うことができる。
【００５８】
投影光学系ＰＯは、３分割以上に分解して搬送してもよい。
【００５９】
メモリー４５を用いる代わりに、後述の検出器４１Ａ〜４１Ｃに計測値を記憶する記憶装置を設けておき、各検出器４１Ａ〜４１Ｃで計測値を記憶していてもよい。
【００６０】
（２）その相対位置関係を計測する検出器４１Ａ〜４１Ｃが下部鏡筒６Ａの分割鏡筒４Ａに設けられ、被計測部材４２Ａ〜４２Ｃが上部鏡筒６Ｂの分割鏡筒４Ｃに設けられているため、その相対位置関係を正確に計測できる。
【００６１】
検出器４１Ａ〜４１Ｃが上部鏡筒６Ｂ側に、被計測部材４２Ａ〜４２Ｃが下部鏡筒６Ａ側に設けられていてもよいことは勿論である。また、被計測部材４２Ａ〜４２Ｃを用いることなく、検出器４１Ａ〜４１Ｃのみを用いて下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの相対位置関係を計測してもよい。
【００６２】
検出器４１Ａ〜４１Ｃの少なくとも一つは、下部鏡筒６Ａ又は上部鏡筒６Ｂの少なくとも一方に設けられていてもよい。例えば、下部鏡筒６Ａ又は上部鏡筒６Ｂに鏡筒の位置を決める止め具やレールが設けられ、Ｘ方向とＹ方向の位置を微調整機構で調整可能な範囲に調整することができれば、θｚに対応する検出器を用いて、下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの相対位置関係を計測すれば十分である。もちろん、これらの方向に限ることはなく、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θｘ方向、θｙ方向、θｚ方向の６自由度について同様に考えられ、対応する検出器を設置すればよい。
【００６３】
検出器４１Ａ〜４１Ｃとしては、例えば渦電流センサ又は光学式で三角測量式の検出器等を使用してもよい。さらに、検出器４１Ａ〜４１Ｃとしてアブソリュート型のリニアエンコーダ、被計測部材４２Ａ〜４２Ｃとして上部鏡筒６Ｂ（分割鏡筒４Ｃ）に設けたスケール（又は回折格子）を使用し、リニアエンコーダによりスケールの変位を読み取ることによって、相対位置関係を計測してもよい。
【００６４】
検出器４１Ａ〜４１Ｃ及び被計測部材４２Ａ〜４２Ｃの少なくとも一つは、着脱できるように設けてもよいし、下部鏡筒６Ａ又は上部鏡筒６Ｂに固定されていてもよい。
【００６５】
（３）光学系フレーム３に、下部鏡筒６Ａに対する上部鏡筒６Ｂの相対位置を調整する位置決め部材５０Ａ〜５０Ｄ（調整装置）が設けられ、下部鏡筒６Ａに支持部材５１Ｅ，５１Ｆを介して下部鏡筒６Ａに対する上部鏡筒６Ｂの相対回転角を調整する位置決め部材５０Ｅ，５０Ｆが設けられているため、下部鏡筒６Ａに対する上部鏡筒６Ｂの相対位置及び回転角を容易に高精度に調整できる。
【００６６】
位置決め部材５０Ａ〜５０Ｄも下部鏡筒６Ａに固定してもよい。さらに、位置決め部材５０Ａ〜５０Ｆの全部を光学系フレーム３に固定することも可能である。
【００６７】
なお、位置決め部材５０Ａ〜５０Ｆの少なくとも一部を電動式のアクチュエータとしてもよい。さらに、位置決め部材５０Ａ〜５０Ｆの少なくとも一部を着脱式としてもよい。
【００６８】
（４）フランジ部４Ａｆを持つ下部鏡筒６Ａの分割鏡筒４Ａを基準として上部鏡筒６Ｂを固定しているため、組立調整が容易である。
【００６９】
（５）下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの相対位置関係を記憶するステップ１０１，１０２は、下部鏡筒６Ａに上部鏡筒６Ｂを固定して投影光学系ＰＯを組み立てるステップ（ステップ１０１の前半）と、組み立てられた投影光学系ＰＯの結像特性（波面収差）計測するステップ（ステップ１０１の後半）と、下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの相対位置関係（ΔＸ，ΔＹ，ΔＲ）を記憶するステップ（ステップ１０２の後半）とを有する。従って、投影光学系ＰＯの組立調整が完了した状態での下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの位置関係を記憶できる。
【００７０】
（６）その相対位置を調整するステップは、クレーン４７を用いて下部鏡筒６Ａに対する上部鏡筒６Ｂの重量（荷重）の少なくとも一部を相殺した状態で、下部鏡筒６Ａに対して上部鏡筒６Ｂの相対位置を調整するステップ１０６を含んでいる。従って、上部鏡筒６Ｂの重量が大きい場合でも、下部鏡筒６Ａに対する上部鏡筒６Ｂの相対位置を容易に調整できる。
【００７１】
なお、上部鏡筒６Ｂの重量が軽い場合には、上部鏡筒６Ｂの重量の全部を下部鏡筒６Ａで支持した状態で下部鏡筒６Ａに対する上部鏡筒６Ｂの相対位置を調整してもよい。
【００７２】
（７）固定するステップ１０８の後に、投影光学系ＰＯの結像特性（波面収差）を計測するステップ１０９を実行しており、そのため、投影光学系ＰＯの組立調整が高精度に行われたかどうかを確認できる。
【００７３】
なお、例えば本発明をＡｒＦエキシマレーザ等を用いる露光装置に適用した場合には、投影光学系の複数の光学素子間の相対位置精度は比較的粗いため、ステップ１０９〜１１１の動作は省略可能である。
【００７４】
（８）ステップ１０２からステップ１０８を経たとしても波面収差の計測結果が微調機構３７によって調整可能な範囲内となるように、保持調整機構３５Ａ〜３５Ｅが光学素子を保持できれば、ステップ１０９〜１１１を省略することができる。すなわち、ステップ１０８が完了することで、投影光学系ＰＯの組立調整が終了する。これ以後の投影光学系ＰＯの結像特性の変動又は誤差は、結像特性制御系３４によって保持調整機構３５Ａ〜３５Ｅ内の微調機構３７を駆動することで補正することができる。なお、このときに投影光学系ＰＯの結像特性を測定し、その結果に基づいて補正してもよいことは勿論である。また、ステップ１０１において計測した結像特性と比較して、その結果に基づいて補正してもよい。
【００７５】
（９）その分解するステップ（ステップ１０３の前半部）では、下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとを光学系製造工場（第１の場所）（チャンバーの外部）で分解し、その相対位置を調整するステップは、その光学系製造工場で分解された下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとをデバイス製造工場（第２の場所）の真空チャンバー１の底部内に搬送するステップ（ステップ１０３の後半部）と、その真空チャンバー１の底部内（チャンバーの内部）で下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの相対位置を調整するステップ１０６とを有する。従って、下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとを分解して搬送しても、下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの相対位置を分解前の状態に容易に設定できる。
【００７６】
なお、本実施形態は、投影光学系ＰＯを同じ工場内のある部屋から別の部屋に分解して搬送してから組立調整を行うような場合にも適用可能である。
【００７７】
例えば本実施形態をＡｒＦエキシマレーザ光を用いる露光装置に適用するような場合には、最終的に投影光学系の組立調整が行われる場所は、例えば大気圧下で使用される通常の環境チャンバー内である。さらに、最終的に投影光学系の組立調整行われる場所はチャンバーの外であってもよい。
【００７８】
（１０）投影光学系ＰＯのミラーＭ１〜Ｍ６は、微調機構３７及び／又は粗調機構３８を含む保持調整機構３５Ａ〜３５Ｆ（調整機構）を備えている。従って、保持調整機構３５Ａ〜３５Ｆを用いて、下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの相対位置関係の調整を行った後に残存しているミラーＭ１〜Ｍ６間の相対位置の誤差を調整できる。
【００７９】
なお、ミラーＭ１〜Ｍ６のうちの少なくとも１枚のミラーが保持調整機構３５Ａ〜３５Ｆのいずれかを備えているのみでもよい。
【００８０】
（１１）本実施形態の露光装置１００は、投影光学系ＰＯを介してウエハＷを露光する露光装置において、投影光学系ＰＯの下部鏡筒６Ａに上部鏡筒６Ｂが固定され、かつ投影光学系ＰＯの波面収差が調整された状態で計測された下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの相対位置関係を記憶するメモリー４５と、メモリー４５に記憶された相対位置関係に基づいて、下部鏡筒６Ａと上部鏡筒６Ｂとの相対位置を調整する位置決め部材５０Ａ〜５０Ｆと、を備えている。
【００８１】
従って、投影光学系ＰＯを分解して搬送した上で、容易に再現性を持って投影光学系ＰＯの組立調整を行うことができる。
【００８２】
また、上記の実施形態の露光装置を用いて半導体デバイス等の電子デバイス（又はマイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図７に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造してレジストを塗布するステップ２２３、前述した実施形態の露光装置によりレチクルのパターンを基板（感応基板）に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。
【００８３】
従って、このデバイス製造方法は、上記の実施形態の露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成された基板を処理すること（ステップ２２４）とを含んでいる。その露光装置によれば、投影光学系の組立調整が容易であるため、電子デバイスの製造コストを低減できる。
【００８４】
図１の実施形態では、露光光源としてＥＵＶ光源を用いたが、これに限定されることはなく、例えば、波長１００〜１６０ｎｍ程度のＶＵＶ光源、Ａｒ2レーザ（波長１２６ｎｍ）、Ｋｒ2レーザ（波長１４６ｎｍ）、Ｆ2レーザ（波長１５７ｎｍ）などの紫外パルスレーザ光源、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光源（波長２４７ｎｍ）、ＹＡＧレーザの高調波発生光源、固体レーザ（半導体レーザなど）の高調波発生装置、又は水銀ランプ（ｉ線等）なども使用することができる。
【００８５】
本実施形態は反射型の投影光学系に限らず、反射屈折型の投影光学系や屈折型の投影光学系に適用することができる。
【００８６】
さらに本実施形態は、例えば米国特許出願公開第２００７／２４２２４７号公報又は欧州特許出願公開第１４２０２９８号公報等に開示されている液浸型露光装置の投影光学系にも適用可能である。
【００８７】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
【符号の説明】
【００８８】
Ｒ…レチクル、Ｗ…ウエハ、ＰＯ…投影光学系、Ｍ１〜Ｍ６…ミラー、１…真空チャンバー、４Ａ〜４Ｄ…分割鏡筒、４Ａｆ…フランジ部、６Ａ…下部鏡筒、６Ｂ…上部鏡筒、２９…結像特性計測系、３５Ａ〜３５Ｆ…保持調整機構、４１Ａ〜４１Ｃ…検出器、５０Ａ〜５０Ｆ…位置決め部材、１００…露光装置
【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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【手続補正書】
【提出日】平成22年7月1日(2010.7.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２６】
前記調整装置は、記録された相対位置関係に対して、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒の相対位置関係が所定の許容範囲に収まるよう、前記第１部分鏡筒及び前記第２部分鏡筒の少なくとも一方を移動させることにより、前記第１部分鏡筒と前記第２部分鏡筒の相対位置関係を調整することを特徴とする請求項２３から請求項２５のいずれか一項に記載の露光装置。