(57)【要約】【課題】空気のゆらぎが少なく、軽量で且つ剛性の高い鏡筒を有する反射型露光装置を提供する。【解決手段】反射型露光装置（１００）は、マスクを保持するマスクステージ（４０）と、露光光でマスクを照明する照明光学系（１０）と、このマスクを透過した露光光を反射する第１反射ミラー（Ｍ１）、この第１反射ミラーからの反射からの露光光を反射する第２反射ミラー（Ｍ２）、この第２反射ミラーからの反射からの露光光を反射する第３反射ミラー（Ｍ３）、及びこの第３反射ミラーで反射して再び第２反射ミラーへ戻り第２反射ミラーで反射された露光光を反射する第４反射ミラー（Ｍ４）を有する円筒形の鏡筒（５０）と、第４反射ミラーで反射された露光光で露光される被露光基板を保持する基板ステージ（６０）と、を備え、鏡筒の円周面に多角形の開口（５０ｒ、５０ｓ）が複数形成されている。【選択図】図１
2008311498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクを保持するマスクステージと、
露光光で前記マスクを照明する照明光学系と、
このマスクを透過した露光光を反射する第１反射ミラー、この第１反射ミラーからの反射からの露光光を反射する第２反射ミラー、この第２反射ミラーからの反射からの露光光を反射する第３反射ミラー、及びこの第３反射ミラーで反射して再び前記第２反射ミラーへ戻り第２反射ミラーで反射された露光光を反射する第４反射ミラーを有する円筒形の鏡筒と、
前記第４反射ミラーで反射された露光光で露光される被露光基板を保持する基板ステージと、
を備え、
前記鏡筒の円周面に、多角形の開口が複数形成されていることを特徴とする反射型露光装置。
【請求項２】
前記多角形の開口は、三角形又は六角形を含むことを特徴とする請求項１に記載の反射型露光装置。
【請求項３】
前記鏡筒は、前記第１反射ミラー、第３反射ミラー及び第４反射ミラーを保持し、直径の小さい第１鏡筒と、前記第２反射ミラーを保持し直径の大きい第２鏡筒とから構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の反射型露光装置。
【請求項４】
露光光でマスクを照明する照明光学系と、
このマスクを透過した露光光を反射する第１反射ミラー、この第１反射ミラーからの反射からの露光光を反射する第２反射ミラー、この第２反射ミラーからの反射からの露光光を反射する第３反射ミラー、及びこの第３反射ミラーで反射して再び前記第２反射ミラーへ戻り第２反射ミラーで反射された露光光を反射する第４反射ミラーを有する円筒形の鏡筒と、
前記第４反射ミラーで反射された露光光で露光される被露光基板を保持する基板ステージと、を備え、
前記鏡筒は、前記第１反射ミラー、第３反射ミラー及び第４反射ミラーを保持する直径の小さい第１鏡筒と、前記第２反射ミラーを保持する直径の大きい第２鏡筒とから構成されることを特徴とする反射型露光装置。
【請求項５】
前記第１鏡筒と前記第２鏡筒との円周面に、多角形の開口が複数形成されていることを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記露光光は、ｇ線，ｈ線，ｉ線及びｊ線の輝線を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の反射型露光装置。
【請求項７】
前記鏡筒を支持する鏡筒支持台と、
前記鏡筒支持台に載置され、前記マスクステージを支持するマスクステージ支持台と、
前記基板ステージ及び前記鏡筒支持台を支持する基台と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の反射型露光装置。
【請求項８】
前記第２鏡筒は、前記第２反射ミラーの全周囲を接着又はクランプして保持することを特徴とする請求項４ないし請求項７のいずれか一項に記載の反射型露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路基板、液晶素子用ガラス基板、ＰＤＰ用ガラス素子基板等又は平面基材の表面に所定のパターンを形成する反射型露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコンウェーハなどの半導体用基板、液晶やＰＤＰ用のガラス基板、電子回路用の各種基板（以下、基板という）等に、所定のパターンを露光するために、所定の波長の紫外線を照射する投影露光装置がいろいろと提案されている。多くの投影露光装置では、マスクと基板とを結ぶ直線上に複数のレンズを配置した屈折光学系を使った投影光学系を使用している。
【０００３】
一方、特許文献１のように反射ミラー、凸面ミラー及び凹面ミラーのみを使った反射型露光装置も提案されている。特許文献１に開示される投影光学系は、具体的な開示がほとんどなされていないが反射ミラー、凸面ミラー及び凹面ミラーの全面を覆う筒状の鏡筒であると考えられる。複数の反射ミラーの全面を覆う筒状の鏡筒は、露光時にフォトレジストを塗布した基板からの昇華物が鏡筒内に滞留してミラー表面がくもったりする。また露光光によって鏡筒内部の温度が上がり空気のゆらぎが生じる。
【０００４】
また、空気のゆらぎをなくし軽量化を図るため、図８のような鏡筒１５０が使用されている。鏡筒１５０は、第１保持板１５７、第２保持板１５８及び４本の支柱１５９とで構成されている。第１保持板１５７は、露光光が通過するための２つの矩形開口１５０ａと、台形ミラー保持部１５１と凸面ミラー保持部１５３とを固定する固定孔１５０ｂを有している。また、第２保持板１５８は、凹面ミラー保持部１５２を取り付ける大径開口１５０ｄを有している。台形ミラー保持部１５１は反射ミラーＭ１と反射ミラーＭ４とを保持し、凹面ミラー保持部１５２は大径の凹面ミラーＭ２を保持し、凸面ミラー保持部１５３は凸面ミラーＭ３を保持している。
【０００５】
露光面積の大型化に伴い、凹面ミラーＭ２が大きくなっている。従って凹面ミラーＭ２を保持する凹面ミラー保持部１５２も重量が重くなり、４本の支柱１５９のたわみが生じたりねじれたりして、４つのミラーの光軸合わせが難しくまた経時変化によりこれらミラーの軸がずれたりしたりした。
【特許文献１】特開平０７−０９４４０４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
支柱１５９がねじれたりたわんだりしないように４本の支柱１５９を太くすると重量が重くなってしまう。また、４本の支柱１５９をつなぐ補強の支柱などを設けても全体重量が重くなってしまう。
そこで本発明は、空気のゆらぎが少なく、軽量で且つ剛性の高い鏡筒を有する反射型露光装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の観点の反射型露光装置は、マスクを保持するマスクステージと、露光光でマスクを照明する照明光学系と、このマスクを透過した露光光を反射する第１反射ミラー、この第１反射ミラーからの反射からの露光光を反射する第２反射ミラー、この第２反射ミラーからの反射からの露光光を反射する第３反射ミラー、及びこの第３反射ミラーで反射して再び第２反射ミラーへ戻り第２反射ミラーで反射された露光光を反射する第４反射ミラーを有する円筒形の鏡筒と、第４反射ミラーで反射された露光光で露光される被露光基板を保持する基板ステージと、を備え、鏡筒の円周面に、多角形の開口が複数形成されている。
この構成により、多角形の開口を通して空気が取り込まれ鏡筒内の空気のゆらぎが少なくなり、併せて鏡筒も軽量になる。このような鏡筒を使った反射型露光装置は、反射ミラーが大型化しても精度よく露光を行うことができる。
【０００８】
第２の観点の反射型露光装置は、多角形の開口は、三角形又は六角形を含む。
有限要素法（ＦＥＭ）による解析では、同一開口面積であれば三角形又は六角形の開口を有する鏡筒は円形の開口を有する鏡筒よりも剛性が高い。
【０００９】
第３の観点の反射型露光装置は、鏡筒は、第１反射ミラー、第３反射ミラー及び第４反射ミラーを保持し、直径の小さい第１鏡筒と、第２反射ミラーを保持し直径の大きい第２鏡筒とから構成される鏡筒は、第１反射ミラー、第３反射ミラー及び第４反射ミラーを保持し、直径の小さい第１鏡筒と、第２反射ミラーを保持し直径の大きい第２鏡筒とから構成される。
この構成により、鏡筒をできるだけ小さくすることができるため、剛性を維持したまま軽量化を図ることができる。
【００１０】
第４の観点の反射型露光装置は、露光光でマスクを照明する照明光学系と、このマスクを透過した露光光を反射する第１反射ミラー、この第１反射ミラーからの反射からの露光光を反射する第２反射ミラー、この第２反射ミラーからの反射からの露光光を反射する第３反射ミラー、及びこの第３反射ミラーで反射して再び第２反射ミラーへ戻り第２反射ミラーで反射された露光光を反射する第４反射ミラーを有する円筒形の鏡筒と、第４反射ミラーで反射された露光光で露光される被露光基板を保持するステージと、を備え、鏡筒は、第１反射ミラー、第３反射ミラー及び第４反射ミラーを保持する直径の小さい第１鏡筒と、第２反射ミラーを保持する直径の大きい第２鏡筒とから構成される。
この構成により、鏡筒をできるだけ小さくすることができるため、製造コストを下げることができるとともに、剛性を維持したまま軽量化を図ることができる。
【００１１】
第５の観点の反射型露光装置は、第１鏡筒と第２鏡筒との円周面に、多角形の開口が複数形成されている。
この構成の反射型露光装置は、空気のゆらぎが少なく軽量な鏡筒にすることができる。
【００１２】
第６の観点の反射型露光装置の露光光は、ｇ線，ｈ線，ｉ線及びｊ線の輝線を含む。
反射型露光装置はすべて反射ミラーで構成されているため、ｇ線，ｈ線，ｉ線及びｊ線を含んでいても色収差による焦点ずれが生じない。
【００１３】
第７の観点の反射型露光装置は、鏡筒を支持する鏡筒支持台と、鏡筒支持台に載置され、マスクステージを支持するマスクステージ支持台と、基板ステージ及び鏡筒支持台を支持する基台と、を備える。
この構成により、マスクステージが鏡筒の上に搭載されておらず、マスクステージの自重により影響を受けることがなく、またマスクステージ及び基板ステージの移動に伴う振動の影響が少なくなっている。
【００１４】
第８の観点の反射型露光装置の第２鏡筒は、第２反射ミラーの全周囲を接着又はクランプして保持する。
この構成により、第２反射ミラーがひずむことなく第２鏡筒に保持される。
【発明の効果】
【００１５】
反射型露光装置は、反射ミラーのみを使った投影光学系を使うことにより色収差がなく、分光分布の広い、大きな露光量で基板に投影照射することができる。そして、反射ミラーを保持する円筒形の鏡筒は、その円周面に多角形の開口を形成したため空気ゆらぎをなくしさらに軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜反射型露光装置１００の概略構成＞
図１は、反射型露光装置１００の概略側面図である。
反射型露光装置１００は、大別して、紫外線を含む波長域の光束を照射する光源１１と、光源１１からの光束を集光する照明光学系１０と、フォトマスクＭを保持するマスクステージ４０と、反射式投影光学系５０と、基板ステージ６０とを備えている。
【００１７】
反射型露光装置１００は、マスクステージ４０上においてＸＹ平面に平行に支持されたフォトマスクＭを均一に照明するための照明光学系１０を備えている。照明光学系１０は、例えば、点光源に近い水銀ショートアークランプからなる光源１１を備えている。光源１１は、楕円ミラーの第１焦点位置に配置されているため、光源１１から射出された照明光束は、ダイクロイックミラー１２を介して、楕円ミラーの第２焦点位置に光源像を形成する。ダイクロイックミラー１２は、ｇ線、ｈ線、ｉ線、及びｊ線を含む波長域以外、つまり、３００ｎｍ以下の波長成分及び４６０ｎｍ以上の波長成分を除去する。この光源１１は、下方から上方へ向けて光路が採られているが、上方から下方へ光路が採られていてもよい。
【００１８】
楕円ミラーの第２焦点位置には不図示のシャッタが配置されている。シャッタにより基板ＣＢに至る露光光をカットする。光源像からの発散光は、コリメートレンズ１４によって平行光束に変換されて、波長選択部１５に入射する。波長選択部１５は、光源１１とフォトマスクＭとの間の光路中に挿脱可能に構成されている。
【００１９】
波長選択部１５を通過した光束は、フライアイレンズ１７及びコンデンサレンズ１８が順に配置されている。
図１に示すように、波長選択部１５を通過した光束は、フライアイレンズ１７に入射する。フライアイレンズ１７は、多数の正レンズエレメントをその中心軸線が光軸に沿って延びるように縦横に且つ緻密に配列されている。従って、フライアイレンズ１７に入射した光束は、多数のレンズエレメントにより波面分割され、その後側焦点面(即ち、射出面の近傍)にレンズエレメントの数と同数の光源からなる二次光源を形成する。即ち、フライアイレンズ１７の後側焦点面には、実質的な面光源が形成される。
【００２０】
フライアイレンズ１７の後側焦点面に形成された多数の二次光源からの光束は、コンデンサレンズ１８に入射する。コンデンサレンズ１８を介した光束は、パターンが形成されたフォトマスクＭを重畳的に照明する。露光光によって照明されフォトマスクＭを透過した光束は、オフナー型の反射型投影光学系５０に向かう。なお、照明光学系１０が備える光源１１としては、紫外線放射タイプのＬＥＤやＬＤであってもよい。
【００２１】
フォトマスクＭを透過した光束は、反射ミラーＭ１により鏡筒内に導かれ、凹面ミラーＭ２で反射される。凹面ミラーＭ２で反射された光束は、凸面ミラーＭ３により反射され、再び凹面ミラーＭ２に戻る。そして、凹面ミラーＭ２で反射された光束は、今度は反射ミラーＭ４に反射され、露光対象である基板ＣＢに照射される。
【００２２】
＜マスクステージ４０、反射式投影光学系５０、及び基板ステージ６０の概略構成＞
図２は、照明光学系１０を除く反射型露光装置１００の概略斜視図であり、マスクステージ４０、反射式投影光学系５０、及び基板ステージ６０をそれぞれ分解して示した図である。
マスクステージ４０は、マスクＭを走査方向であるＹ軸方向に沿って移動させるためのＹステージ４１を有している。Ｙステージ４１は、長いストロークを有しており、ステップ・アンド・スキャン方式の露光方法が可能になっている。Ｙステージ４１はその両側に配置されたリニアモータ４２により高速に且つ高精度に駆動される。Ｙステージ４１は、Ｘ軸方向、Ｚ軸に対してθ回転方向に移動するＸθステージ４５を載置している。Ｘθステージ４５はボールネジ及び駆動モータによって駆動される。そして、Ｘθステージ４５は移動ミラー４８を有しており、マスクＭの位置座標が移動ミラー４８を用いたレーザー干渉計によって計測され且つ位置制御されるように構成されている。さらにＸθステージ４５は、Ｚ軸方向の位置が可変に構成されている。
【００２３】
反射式投影光学系５０は、オフナー型と呼ばれる光学系である。反射式投影光学系５０には、反射ミラーのほかレーザー干渉計によって計測するための固定ミラーが搭載されるだけで、振動が生じる部材とは直接つながっていない。この詳細については後述する。
【００２４】
基板ステージ６０は、電子回路基板、液晶素子用ガラス基板、又はＰＤＰ用ガラス素子基板（以下基板という。）を載置する。そして、基板ステージ６０は、走査方向であるＹ軸方向に沿って移動させるための長いストロークを有するＹステージ６１と、Ｙステージ６１を走査直交方向であるＸ軸方向に沿って移動させるとＸステージ６５とを有している。そして、基板ステージ６０の位置座標は、移動ミラー（不図示）を用いたレーザー干渉計（不図示）によって計測され、位置制御される。基板ステージ６０もマスクステージ４０と同様にＺ軸方向に移動可能に構成されている。Ｙステージ６１及びＸステージ６５はそれぞれ、その両側に配置されたリニアモータ６２及びリニアモータ６６により高速に且つ高精度に駆動される。
【００２５】
基板ステージ６０は、真空吸着により基板ＣＢを吸着保持し、不図示の基板ステージ駆動回路によりＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向及びθ方向に移動することができる。不図示の焦点検出装置により、基板ＣＢの合焦点位置を検出して基板ステージ６０はＺ軸方向にも移動する。このようにして、オフナー型の反射式投影光学系５０で反射された光束は、基板ＣＢに入射し基板ＣＢ上で結像する。すなわち、フォトマスクＭのパターン像が基板ＣＢ上で結像し、基板ＣＢ上に塗布されたフォトレジストによってこの像は基板ＣＢ上に転写される。
【００２６】
反射型露光装置１００は、露光精度を向上させるためすべての部材が防振マウント７１に載置されている。まず４本の防振マウント71には、石定盤やアルミナセラミック又は金属で構成される基台７２が搭載される。基台７２の上には、基板ステージ６０が搭載される。さらに、基台７２の上には、基板ステージ６０の移動範囲を避けて鏡筒支持台７３が搭載される。鏡筒支持台７３には、反射式投影光学系５０が搭載される。また、鏡筒支持台７３には、マスクステージ支持台７５が搭載される。マスクステージ支持台７５上にはマスクステージ４０が搭載される。
【００２７】
反射式投影光学系５０とマスクステージ支持台７５とは、ＸＹ方向を位置決めするために、反射式投影光学系５０のフランジ５０ｆと接合される。フランジ５０ｆが接合されるマスクステージ支持台７５の部材はＺ方向の加重及びＸＹ方向の振動ができるだけ反射式投影光学系５０に伝わらない構造となっている。このため、マスクステージ４０の粗動ステージ４１又は微動ステージ４５が移動することによって生じる振動は、反射式投影光学系５０にほとんど伝達されることがない。また、反射式投影光学系５０と基板ステージ６０との間に鏡筒支持台７３が存在するため、基板ステージ６０の移動による振動も直接伝達されない。
【００２８】
＜反射式投影光学系５０の構成＞
図３は、第１の反射式投影光学系５０Ａを各要素に分解した斜視図であり、（ａ）は凹面ミラーＭ２側から見た斜視図であり、（ｂ）は反射ミラーＭ１側から見た斜視図である。オフナー型の反射式投影光学系５０Ａは、内径の小さい第１鏡筒５０−１と内径の大きい第２鏡筒５０−２とで構成され、ともに低熱膨張材で一体に形成されている。そして、第１鏡筒５０−１は、反射ミラーＭ１、凸面ミラーＭ３及び反射ミラーＭ４を備えており、第２鏡筒５０−２は、凹面ミラーＭ２を備えている。
【００２９】
第１鏡筒５０−１は、その端面に第１鏡筒５０−１内に露光光を通すための露光光入射口５０ａ、及び第１鏡筒５０−１から露光光を出すための露光光出射口５０ｚを有している。また、第１鏡筒５０−１の端面は、反射ミラーＭ１及び反射ミラーＭ４を保持する台形ミラー保持部５１と、凸面ミラーＭ３を保持する凸面ミラー保持部５３とを取り付けるミラー取り付け孔５０ｂを有している。
【００３０】
第１鏡筒５０−１の円周面は、軽量化のために三角形開口５０ｒを複数形成している。三角形開口５０ｒは、第１鏡筒５０−１の一箇所に応力が集中しないように配置されている。また、第１鏡筒５０−１の内径は軽量化のため光束をさえぎらない範囲でできるだけ小さな直径でできている。三角形開口５０ｒが形成されているため、鏡筒内部に空気が滞留することにより生じる空気のゆらぎを防止できる。
【００３１】
台形ミラー保持部５１は、アルミナセラミックで形成されている。反射ミラーＭ１と反射ミラーＭ４とは、アルミナセラミックを鏡面加工する際に互いに９０度の角度面が形成され、その鏡面加工した上にアルミ蒸着して形成されている。台形ミラー保持部５１は基準部材５１ａを備え、その反対面に円形突起５１ｂを有している。
【００３２】
凸面ミラー保持部５３は、凸面ミラーＭ３を保持する。凸面ミラーＭ３の保持は接着剤又はクランプ材などの機械的な接合による固定である。台形ミラー保持部５１の円形突起５１ｂはミラー取り付け孔５０ｂに取り付けられ、また凸面ミラー保持部５３の円形突起５３ａが第１鏡筒５０−１の内部からミラー取り付け孔５０ｂに取り付けられる。円形突起５１ｂと円形突起５３ａとが面接触することで、反射ミラーＭ１及び反射ミラーＭ４と凸面ミラーＭ３との角度及び位置が調整される。
【００３３】
第２鏡筒５０−２は、薄い金属円筒であっても強度が維持されるように、その円周の両端にフランジ５０ｆを形成しており、一対のフランジ５０ｆを上下から支えるように一対のビーム５０ｃを有している。このため、軽量と強度とを両立させている。また軽量化のために円周面も軽量化のために三角形開口５０ｒを複数形成している。三角形開口５０ｒは、第２鏡筒５０−２の一箇所に応力が集中しないように配置されている。下側のビーム５０ｃは、鏡筒支持台７３と接してボルトなどで固定される。一方、第２鏡筒５０−２の上側のビーム５０ｃは、アライメントのためのレーザー干渉計又は固定ミラーなど測定装置が搭載される。
【００３４】
第２鏡筒５０−２の一方の面５０ｄには、凹面ミラー保持部５２の基準面５２ａが接するようにボルト固定される。凹面ミラー保持部５２は大口径の凹面ミラーＭ２を保持している。これにより、反射ミラーＭ１及び反射ミラーＭ４と凹面ミラーＭ２との角度及び位置が調整される。凹面ミラーＭ２の保持は接着剤又はクランプ材などの機械的な接合による固定である。クランプ材による接合については、図７を使って後述する。
【００３５】
＜反射式投影光学系における光束＞
フォトマスクＭを透過した光束は、反射ミラーＭ１により第１鏡筒５０−１の露光光開口５０ａを通って鏡筒内に導かれ凹面ミラーＭ２へ向かう。凹面ミラーＭ２に反射された光束は、凸面ミラーＭ３により反射され、再び凹面ミラーＭ２に戻り、今度は反射ミラーＭ４に反射される。反射ミラーＭ４で反射された後に、第１鏡筒５０−１内から露光対象である基板ＣＢに照射される。
【００３６】
オフナー型の反射式投影光学系５０は、１倍の倍率を有し、フォトマスクＭ上の転写パターンは左右反転して基板ＣＢ上に転写する。オフナー型の投影光学系５０は、すべて反射ミラーで構成されているため光束の色収差が生じない。本実施例では、ｇ線（４３５ｎｍ）、ｈ線（４０４ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、及びｊ線（３１３ｎｍ）を含む紫外光を露光光として使用する。このように、波長差が１００ｎｍ以上あると、レンズを使用する投影光学系では色収差の補正が大変困難となる。しかし、オフナー型の投影光学系５０を使用することで、色収差の問題がなくなり、ｇ線からｊ線までの露光光を、基板ＣＢに焦点を合わせることができる。
【００３７】
不図示の制御部は、マスクステージ４０及び基板ステージ６０を駆動することにより、第１方式である“ステップ・アンド・リピート方式”又は第２方式である“ステップ・アンド・スキャン方式”の露光方式を実現する。“ステップ・アンド・スキャン方式”は、マスクＭと及び基板ＣＢとを同期させて移動させるが、その際にいずれか一方のステージ速度を調整すると、Y軸方向の伸縮を調整することもできる。制御部の露光選択部は、操作者の設定により、“ステップ・アンド・リピート方式”と“ステップ・アンド・スキャン方式”とを選択することができる。
【００３８】
＜その他の反射式投影光学系＞
図４は、第２の反射式投影光学系５０Ｂを各要素に分解した斜視図である。同じ構成又は部材には同じ番号を付している。
第２の反射式投影光学系５０Ｂは、第１鏡筒５０−１の円周面に軽量化のために六角形開口５０ｓを複数形成している。六角形開口５０ｓは、第１鏡筒５０−１の一箇所に応力が集中しないように配置されている。第２の反射式投影光学系５０Ｂの第２鏡筒５０−２も円周面も軽量化のために六角形開口５０ｓを複数形成している。第１の反射式投影光学系５０Ａと第２の反射式投影光学系５０Ｂとは、開口の形状が三角形か六角形かが異なるのみで、それ以外の構成は同じである。
【００３９】
図５は、第３の反射式投影光学系５０Ｃを各要素に分解した斜視図である。第３の反射式投影光学系５０Ｃは、第１鏡筒５０−１の円周面に軽量化のために六角形開口５０ｓを複数形成している。また、第３の反射式投影光学系５０Ｃの第２鏡筒５０−２も円周面も軽量化のために六角形開口５０ｓを複数形成している。第２の反射式投影光学系５０Ｂよりも、第３の反射式投影光学系５０Ｃの２鏡筒５０−２は、多くの六角形開口５０ｓを有している。
【００４０】
＜反射式投影光学系５０の荷重による変形量＞
図６は、反射式投影光学系５０の下側のビーム５０ｃを固定し、上側のビーム５０ｃに５００Ｎの荷重をかけたときの変位量を、有限要素法で計算した結果を示した図である。図６（ａ）は、第１鏡筒５０−１の円周面に三角形開口を複数形成し、第２鏡筒５０−２も三角形開口を複数形成している。図６（ｂ）は、第１鏡筒５０−１の円周面に三角形開口を複数形成し、第２鏡筒５０−２に円形開口を複数形成している。図６（ｃ）は、第１鏡筒５０−１の円周面に三角形開口を複数形成し、第２鏡筒５０−２に六角形開口を複数形成している。（ａ）から（ｃ）の開口面積はほぼ同じ４０％で計算している。
【００４１】
反射式投影光学系５０の上側のビーム５０ｃにおいて変位量を測定したところ、（ａ）に示した反射式投影光学系５０では変位量が９．９μｍであり、（ｂ）に示した反射式投影光学系５０では変位量が１００μｍであり、（ｃ）に示した反射式投影光学系５０では変位量が９．５μｍであった。すなわち、図６（ｂ）に示した第２鏡筒５０−２の円形開口は、他の三角形開口及び六角形開口よりも約１０倍変形量が大きくなった。なお、図３ないし図６において各種の三角形開口及び六角形開口を有する反射式投影光学系５０を示した。これら三角形開口及び六角形開口の開口率は第１鏡筒５０−１及び第２鏡筒５０−２の全体の表面積に対して２０パーセントから５０パーセントの範囲を可変した。有限要素法で計算した結果、この範囲の開口率であれば三角形開口及び六角形開口において、変位量は１０μｍ以下である。
【００４２】
（ａ）から（ｃ）の開口面積はほぼ同じであるので鏡筒内部の空気の流れはほぼ同じであり、いずれの開口であっても空気のゆらぎは生じにくくなるが、円形開口は変形量が大きくなった。このため多角形、特に（ａ）又は（ｃ）で示した三角形開口及び六角形開口が鏡筒の剛性の観点から適切と判断される。
【００４３】
＜凹面ミラーＭ２の固定＞
図７（ａ）は凹面ミラーＭ２を保持した正面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００４４】
凹面ミラーＭ２の周囲には、中空のリング状をした弾性体リング５２ｃが設けられている。弾性体リング５２ｃの中空部には、静止流体５２ｄが充填されている。静止流体５２ｄとしては、例えば、水やアルコール等の液体、アルゴン、ヘリウム又は窒素等の気体を用いることができる。弾性体リング５２ｃの外周部分の３点には、ステンレス、インバー等の部材からなるクランプ材５２ｇが等間隔で設置されている。凹面ミラーＭ２はクランプ材５２ｇにより垂直に固定されている。
【００４５】
４つのミラーの中で特に凹面ミラーＭ２が大きいので鏡筒の変形に対して影響を大きく受ける。この凹面ミラーＭ２は、弾性体リング５２ｃの外周部分が不均一に変形しても、弾性体リング５２ｃの内部の静止流体５２ｆによる緩衝作用により、凹面ミラーＭ２の全周をほぼ均一な力で支持することができる。この凹面ミラーＭ２が三角形開口又は六角形開口を有する第１鏡筒５０−１及び第２鏡筒５０−２で支えられると、さらに荷重の変形による影響が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】反射型露光装置１００の概略側面図である。
【図２】照明光学系１０を除く反射型露光装置１００の概略斜視図であり、マスクステージ４０、反射式投影光学系５０、及び基板ステージ６０をそれぞれ分解して示した図である。
【図３】第１の反射式投影光学系５０Ａを各要素に分解した斜視図である。  （ａ）は凹面ミラーＭ２側から見た斜視図である。  （ｂ）は反射ミラーＭ１側から見た斜視図である。
【図４】第２の反射式投影光学系５０Ｂを各要素に分解した斜視図である。
【図５】第３の反射式投影光学系５０Ｃを各要素に分解した斜視図である。
【図６】反射式投影光学系５０に荷重をかけたときの計算した結果を示した図である。
【図７】（ａ）は凹面ミラーＭ２を保持した正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】空気のゆらぎをなくし軽量化した従来の鏡筒１５０の斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    …  照明光学系
１１    …  光源
１２    …  ダイクロイックミラー
１４    …  コリメートレンズ
１５    …  波長選択部
１７    …  フライアイレンズ
１８    …  コンデンサレンズ
４０    …  マスクステージ（４１    …  Ｙステージ，４５    …  Ｘθステージ）
４２    …  リニアモータ
４８    …  移動ミラー
５０（５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ）  …  反射式投影光学系（５０−１  …  第１鏡筒，５０−２  …  第２鏡筒，５０ａ  …  露光光入射口，５０ｂ  …  ミラー取り付け孔，５０ｃ  …  ビーム，５０ｄ  …  面，５０ｆ  …  フランジ，５０ｒ  …  三角形開口，５０ｓ  …  六角形開口，５０ｚ  …  露光光出射口）
５１    …  台形ミラー保持部（５１ａ  …  基準部材，５１ｂ  …  円形突起）
５２    …  凹面ミラー保持部（５２ａ  …  基準面）
５３    …  凸面ミラー保持部（５３ａ  …  円形突起）
６０    …  基板ステージ（６１    …  Ｙステージ，６５    …  Ｘステージ）
６２，６６  …  リニアモータ
７２    …  基台
７３    …  鏡筒支持台
７５    …  マスクステージ支持台
９０    …  制御部
９１    …  マスク駆動回路
９２    …  基板ステージ駆動回路
１００  …  反射型露光装置
Ｍ      …  フォトマスク
Ｍ１，Ｍ４  …  反射ミラー
Ｍ２    …  凹面ミラー
Ｍ３    …  凸面ミラー
ＣＢ    …  基板
【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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