(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子の周縁部を保持する保持部を備える光学素子保持装置において、
前記保持部は、前記光学素子の周縁部に係合する座面を有する座面ブロックと、前記光学素子の接線方向周りに及び前記光学素子の径方向周りに前記座面ブロックを回転可能に支持する２つのリンクを有する座面ブロック支持機構とを備えたことを特徴とする光学素子保持装置。
【請求項２】
前記座面ブロック支持機構は、前記光学素子の光軸と平行な軸周りに前記座面ブロックを回転可能に支持す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】
前記座面ブロック支持機構は、前記光学素子の径方向に前記座面ブロックを移動可能に支持することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学素子保持装置。
【請求項４】
光学素子の周縁部を保持する保持部と、前記保持部が固定される固定部とを備える光学素子保持装置において、
前記保持部は、前記光学素子の周縁部に係合する座面を有する座面ブロックと、前記固定部に固定される基台部と、前記基台部に対し前記座面ブロックを互いに異なる方向における移動を制限し、かつ前記互いに異なる方向のそれぞれの周りに回転可能に、前記基台部と前記座面ブロックとを連結する一対のリンク機構と、前記座面ブロックと前記基台部と前記リンク機構とを連結し、前記基台部と前記座面ブロックと前記リンク機構との各々に対して断面積の小さな首部とを備えたことを特徴とする光学素子保持装置。
【請求項５】
前記一対のリンク機構は、前記基台部に対し前記座面ブロックを前記光学素子の接線方向における移動を制限し、かつ接線方向のまわりに回転可能に前記基台部及び前記座面ブロックを連結する接線方向拘束リンクと、前記基台部に対し前記座面ブロックを前記光学素子の光軸方向に沿って拘束しつつ光軸方向のまわりに回転可能に前記基台部及び前記座面ブロックを連結する光軸方向拘束リンクとからなることを特徴とする請求項４に記載の光学素子保持装置。
【請求項６】
前記首部を、前記座面に垂直な垂線に平行でその座面の中間位置を通る線上またはその近傍に配置したことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の光学素子保持装置。
【請求項７】
前記座面ブロックは、その座面が前記リンク機構、前記首部及び前記基台部と一体物で形成されたことを特徴とする請求項４〜請求項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】
前記座面ブロックを、前記光学素子の接線方向に所定の長さをもって延びるように形成し、その光学素子との対向面上に所定の間隔をおいて複数の座面を形成したことを特徴とする請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置。
【請求項９】
前記座面ブロックを、前記光学素子の接線方向に所定の長さをもって延びるように形成し、その光学素子との対向面の長手方向のほぼ全面にわたって座面を形成したことを特徴とする請求項１〜請求項７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】
前記座面上には、前記光学素子に対する摩擦係数を高める摩擦係数向上機構を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項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】
内部に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〜請求項１０のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置を介して保持したことを特徴とする鏡筒。
【請求項１２】
１つ以上の光学素子を収容する少なくとも１つの鏡筒モジュールを有する鏡筒において、
前記少なくとも１つの鏡筒モジュールは、前記光学素子の少なくとも１つ保持する請求項１〜請求項１０のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置を備えたことを特徴とする鏡筒。
【請求項１３】
マスク上に形成されたパターンの像を投影光学系を介して基板上に転写する露光装置において、
前記投影光学系は、請求項１１または請求項１２に記載の鏡筒を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の露光装置を用いてマイクロデバイスを製造することを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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マイクロデバイス、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フォトリソグラフィ工程で使用される露光装置において、投影光学系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、その光学素子保持装置を備えた鏡筒、及びその鏡筒を備えた露光装置に関するものである。さらに、その露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の光学素子保持装置としては、例えば図２３及び図２４に示すような構成のものが知られている。すなわち、図２３及び図２４に示す従来構成においては、レンズ等の光学素子２０１を収容するための枠体２０２が円環状に形成されている。その枠体２０２の内周面には、光学素子２０１を支持する３つの座面２０４が等角度間隔おきに形成されている。それらの座面２０４と対応するように、枠体２０２の上面にはネジ孔２０５が形成されている。また、枠体２０２の上面には、３つのクランプ部材２０６が各ネジ孔２０５に対するボルト２０７の螺合により等角度間隔おきに取り付けられている。
【０００３】
そして、これらのボルト２０７の締め付けにより、光学素子２０１の外周フランジ部２０１ａが各クランプ部材２０６と座面２０４との間で挟み込まれる。これにより、光学素子２０１が枠体２０２内で所定位置に保持されるようになっている。そして、光学素子２０１の光軸と交差する方向への力が加わった場合でも、光学素子２０１がこのクランプ状態で位置ずれを生じることなく安定して保持されるように、各クランプ部に所定のクランプ力が付与されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば半導体素子製造用の露光装置においては、近年の半導体素子の著しい高度集積化に伴ってパターンがますます微細化しているため、投影光学系のさらなる高解像度化が要求されている。これに伴って、その投影光学系等に使用される光学素子２０１を、如何に光学性能を保って保持するかが大きな問題となってきている。このように、各光学素子２０１の光学性能を良好に保つためには、それら光学素子２０１を露光装置の鏡筒内に支持する際に、その光学素子２０１の光学面における面精度変化を極力小さく抑える必要がある。
【０００５】
前記従来構成では、光学素子２０１が、枠体２０２の所定位置に形成された３つの座面２０４上に載置した状態でクランプ部材２０６によりクランプ保持される。ここで、このクランプ保持に関わる部分、つまり座面２０４、クランプ部材２０６及び光学素子２０１の外周フランジ部２０１ａの加工精度（座面２０４においては各座面２０４の位置関係も含めて）は、クランプ保持された光学素子２０１の光学素子の面形状に大きな影響を与える。言い換えると、このような影響を無視できる程度に、各座面２０４を、それぞれの形状を一致させるとともに、理想位置に近づけて配置させるためには、極めて厳密な加工を行う必要がある。また、この座面２０４のみならず、クランプ部材２０６、そして光学素子２０１の外周フランジ部２０１ａをも、極めて厳密に加工する必要がある。従って、各部材の加工に非常に手間がかかって、製造コストが大きく増大するという問題があった。
【０００６】
また、前記各座面２０４、クランプ部材２０６及び光学素子２０１の外周フランジ部２０１ａを極めて厳密に加工したとしても、光学素子２０１をクランプ保持した枠体２０２を鏡筒内に装着する際に、その枠体２０２にわずかな歪みを生じるおそれがある。このような歪みが生じると、前記各座面２０４の位置関係が微妙に変化して、枠体２０２に組み付けられた光学素子２０１の光学面に歪みが発生し、その光学素子の２０１の光学性能が低下するおそれがあるという問題があった。
【０００７】
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、光学素子における良好な結像性能を維持可能な光学素子保持装置を提供することにある。
【０００８】
また、本発明のその他の目的としては、このような光学素子保持装置を有する鏡筒、及びその鏡筒を備えた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、このような露光装置を用いて、マイクロデバイスを製造するマイクロデバイスの製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１に記載の発明は、光学素子の周縁部を保持する保持部を備える光学素子保持装置において、前記保持部は、前記光学素子の周縁部に係合する座面を有する座面ブロックと、前記光学素子の接線方向周りに及び前記光学素子の径方向周りに前記座面ブロックを回転可能に支持する２つのリンクを有する座面ブロック支持機構とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
この本願請求項１に記載の発明では、係合する光学素子の周縁部の形状に合わせて、座面の姿勢を変化させることが可能となる。
また、本願請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記座面ブロック支持機構は、前記光学素子の光軸と平行な軸周りに前記座面ブロックを回転可能に支持することを特徴とするものである。
【００１１】
この本願請求項２に記載の発明では、前記請求項１に記載の発明の作用に加えて、座面の姿勢を係合する光学素子の周縁部の形状に合わせてさらに細かく変化させることが可能となる。
【００１２】
また、本願請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、前記座面ブロック支持機構は、前記光学素子の径方向に前記座面ブロックを移動可能に支持することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本願請求項４に記載の発明は、光学素子の周縁部を保持する保持部と、前記保持部が固定される固定部とを備える光学素子保持装置において、前記保持部は、前記光学素子の周縁部に係合する座面を有する座面ブロックと、前記固定部に固定される基台部と、前記基台部に対し前記座面ブロックを互いに異なる方向における移動を制限し、かつ前記互いに異なる方向のそれぞれの周りに回転可能に、前記基台部と前記座面ブロックとを連結する一対のリンク機構と、前記座面ブロックと前記基台部と前記リンク機構とを連結し、前記基台部と前記座面ブロックと前記リンク機構との各々に対して断面積の小さな首部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
この本願請求項４に記載の発明では、一対のリンク機構の各リンクにおいて、基台部に対する回転が許容される。ここで、各リンクは、相互に回転可能に連結されているため、その連結点における複数の方向の変位、あるいはそれら方向周りの回転が許容される。これにより、座面ブロックに複数の方向への移動あるいはそれらの方向周りにおける回転の自由度が確保される。加えて、首部を採用することで、基台部と座面ブロックとリンク機構とを一体の部材で形成することが可能となる。
【００１５】
また、本願請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の発明において、前記一対のリンク機構は、前記基台部に対し前記座面ブロックを前記光学素子の接線方向における移動を制限し、かつ接線方向のまわりに回転可能に前記基台部及び前記座面ブロックを連結する接線方向拘束リンクと、前記基台部に対し前記座面ブロックを前記光学素子の光軸方向に沿って拘束しつつ光軸方向のまわりに回転可能に前記基台部及び前記座面ブロックを連結する光軸方向拘束リンクとからなることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本願請求項６に記載の発明は、前記請求項４または請求項５に記載の発明において、前記首部を、前記座面に垂直な垂線に平行でその座面の中間位置を通る線上またはその近傍に配置したことを特徴とするものである。
【００１９】
また、本願請求項７に記載の発明は、前記請求項４〜請求項６のうちいずれか一項に記載の発明において、前記座面ブロックは、その座面が前記リンク機構、前記首部及び前記基台部と一体物で形成されたことを特徴とするものである。
【００２０】
また、本願請求項８に記載の発明は、前記請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の発明において、前記座面ブロックを、前記光学素子の接線方向に所定の長さをもって延びるように形成し、その光学素子との対向面上に所定の間隔をおいて複数の座面を形成したことを特徴とするものである。
【００２１】
また、本願請求項９に記載の発明は、前記請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の発明において、前記座面ブロックを、前記光学素子の接線方向に所定の長さをもって延びるように形成し、その光学素子との対向面の長手方向のほぼ全面にわたって座面を形成したことを特徴とするものである。
【００２２】
この本願請求項９に記載の発明では、前記請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、例えば蛍石等のような所定以下の破壊強度を有する脆い硝材からなる光学素子を保持する際に、その保持による応力が一部に集中することなく分散される。
【００２３】
また、本願請求項１０に記載の発明は、前記請求項１〜請求項９のうちいずれか一項に記載の発明において、前記座面上には、前記光学素子に対する摩擦係数を高める摩擦係数向上機構を設けたことを特徴とするものである。
【００２４】
また、本願請求項１１に記載の発明は、内部に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〜請求項１０のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置を介して保持したことを特徴とするものである。
【００２５】
また、本願請求項１２に記載の発明は、１つ以上の光学素子を収容する少なくとも１つの鏡筒モジュールを有する鏡筒において、前記少なくとも１つの鏡筒モジュールは、前記光学素子の少なくとも１つ保持する請求項１〜請求項１０のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置を備えたことを特徴とするものである。
【００２６】
これら本願請求項１１または請求項１２に記載の発明では、光学素子をその結像性能の低下のおそれを低減しつつ安定に保持することができる。
また、本願請求項１３に記載の発明は、マスク上に形成されたパターンの像を投影光学系を介して基板上に転写する露光装置において、前記投影光学系は、前記請求項１１または請求項１２に記載の鏡筒を有することを特徴とするものである。
【００２７】
この本願請求項１３に記載の発明では、鏡筒内に光学素子をその結像性能の低下のおそれを低減しつつ安定に保持することができて、露光精度の向上を図ることができる。
【００２８】
また、本願請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載の露光装置を用いてマイクロデバイスを製造することを特徴とするものである。
この本願請求項１４に記載の発明では、露光精度を向上することができて、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。
【００２９】
次に、前記各請求項の発明の下で有用性の認められる技術的思想について、それらの作用とともに以下に記載する。
（１）  前記基台部は直角状に屈曲された屈曲剛体からなり、その屈曲剛体の両直線状剛体部に前記接線方向拘束リンクと前記光軸方向拘束リンクとをそれぞれ連結したことを特徴とする前記請求項５に記載の光学素子保持装置。
【００３０】
従って、この（１）のようにすれば、一層簡単な構成で前記請求項５の作用・効果を実現することができる。
【００３２】
（２）  前記保持部は、前記座面ブロックと前記光学素子を介して反対側に配置され、前記座面とともに前記光学素子の周縁部を挟持する押さえ面を有する押さえ面ブロックを備え、前記首部を前記押さえ面における前記光学素子に対する押圧力の作用線のほぼ延長線上に配置したことを特徴とする請求項６に記載の光学素子保持装置。
【００３３】
従って、この（２）のようにすれば、押さえ面から光学素子の周縁部に作用する押圧力の方向が、座面ブロックの基端の首部を指向するように構成することができる。このため、その首部において、前記押圧力に基づくモーメントが生じるのを抑制することができて、光学素子を安定して保持することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下に、本発明の露光装置及び光学素子保持装置を、半導体素子製造用の露光装置とその内部のレンズ等の光学素子を保持する光学素子保持装置とに具体化した第１実施形態について図１〜図１７に基づいて説明する。
【００３５】
図１に示すように、この実施形態の露光装置３１は、光源３２と、照明光学系３３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３４と、投影光学系３５と、基板としてのウエハＷを保持するウエハステージ３６とから構成されている。
【００３６】
前記光源３２は、例えば波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザを発振する。照明光学系３３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３２から出射される露光光ＥＬが、この照明光学系３３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。
【００３７】
前記レチクルステージ３４は、照明光学系３３の射出側、すなわち、後述する投影光学系３５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３５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３５は、複数の鏡筒モジュール３７ａからなる鏡筒３７内に複数のレンズ等の光学素子３８を、光学素子保持装置３９を介してほぼ水平（いわゆる横置きタイプ）に収容保持するように構成されている。ウエハステージ３６は、投影光学系３５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３５の光軸方向と交差するように配置されている。そして、前記露光光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３５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３６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、第１実施形態の前記光学素子保持装置３９の詳細構成について、説明する。
図２は、第１実施形態の光学素子保持装置を示す一部破断分解斜視図であり、図３は、図２の光学素子保持装置を下方から見た図であり、図４は、図２の保持部を拡大した図である。前記光学素子３８は合成石英等の所定以上の破壊強度を有する硝材からなり、その周縁部にはフランジ部３８ａが形成されている。光学素子保持装置３９は、固定部としての鏡筒モジュール３７ａの役割を有する枠体４２と、その枠体４２上に等角度間隔をおいて配設され、光学素子３８のフランジ部３８ａを保持する３つの保持部４３とから構成されている。保持部４３は、大きく分けて基台部材４５と、クランプ部材４６とを備える。そして、枠体４２は、円環状をなすアルミニウム等の金属材料からなり、その一方の表面にはクランプ部材４６が取り付けられる取付溝４４が等角度間隔おきに形成されている。さらに、枠体４２の内周面には、後述する基台部材４５の座面ブロック５０ａを収容するための収容凹部６０が取付溝４４と対応する位置に形成されている。この収容凹部６０によって、枠体４２の大口径化を防止している。
【００３９】
このように、枠体４２の一方の表面に取付溝４４を形成することにより、クランプ部材４６が一対のボルト６８で枠体４２に取り付けられた際に、一対のボルト６８の頭が枠体４２の一方の表面から突出しない。従って、一方の面を、他の枠体４２に対して重ねた際に、他の枠体４２に対するボルト６８の干渉を防ぐことができる。なお、１つの枠体４２の表面と、他の枠体４２の裏面との間には、各枠体４２が保持する光学素子３８の光軸方向における位置を決定するために、枠体４２間の間隔を調整するスペーサが配置される。従って、枠体４２表面から光学素子３８が若干突出したとしても、スペーサの厚さ以内であれば、光学素子３８は他の枠体４２の裏面と接触しない。そして、基台部材４５は、枠体４２に形成された取付溝４４とは反対側の表面、すなわち枠体４２の他方の面に対して、一対のボルト４８により固定されている。
【００４０】
次に、保持部４３の具体的構成を説明する。まず、保持部４３が備える基台部材４５について、図５、図６、図７に基づいて説明する。図５は、先の図４の基台部材４５を拡大して示す斜視図、図６は、図４の基台部材４５の正面図、図７は図６の７−７線断面図である。基台部材４５には、上述したように、一対のボルト４８が挿入する貫通孔５２が形成されている。この基台部材４５には、前記光学素子３８のフランジ部３８ａの一方のフランジ面に係合する座面４９を有する座面ブロック５０ａと、その座面ブロック５０ａの姿勢を調整可能に支持する座面ブロック支持機構５１が形成される支持ブロック５０ｂとを備えている。
【００４１】
前記座面ブロック５０ａは、その長手方向が前記光学素子３８の接線方向に沿って配置され、前記座面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。すなわち、座面４９は、座面ブロック５０ａの表面から突出するように形成されている。この座面４９は、所定の面積を有する平面状をなすとともに、その周縁が所定の曲率をもった曲面状に形成されている。これは、その座面４９が、光学素子３８のフランジ部３８ａに対する角当たりによる損傷を回避するためである。また、この座面４９の表面には摩擦係数向上機構としての金の層がメッキ、蒸着等により設けられており、その座面４９の表面の光学素子３８のフランジ部３８ａに対する摩擦係数が高められている。
【００４２】
なお、座面４９と、光学素子３８のフランジ部３８ａとの摩擦係数を高めるために、フランジ部３８ａの表面には、光学素子３８の表面に形成される膜、例えば、反射防止膜と同様の金属膜を形成する。例えば、フランジ部３８ａに対し、金属膜として、ＭｇＦ2（フッ化マグネシウム）、ＡｌＦ3（フッ化アルミニウム）、ＺｒＯ2（ジルコニア）、Ａｌ2Ｏ3（アルミナ）等を用いて、単層もしくは複数の層（２層、４層もしくはそれ以上の層）を真空蒸着法等で形成すればよい。また、座面４９とフランジ部３８ａとの摩擦係数を向上するために、フランジ部３８ａの表面積を、座面ブロック５０ａの長手方向に沿って増加させてもよい。
【００４３】
座面ブロック５０ａと支持ブロック５０ｂとの間、及び支持ブロック５０ｂには、光学素子３８の径方向（図４のＸ軸方向）に貫通する複数のスリット５３が形成されている。この複数のスリット５３を形成する際、全部のスリット５３が互いに連続しないように、スリット５３の間に加工を施さない部分を残す。そして、この加工を施さない部分に対して、彫り込み部５４が、Ｘ方向の＋方向から彫り込む加工と、Ｘ方向の−方向からの彫り込む加工とにより形成されている。このＸ方向の＋方向からの加工と−方向からの加工とによって、座面ブロック５０ａと支持ブロック５０ｂとの間、及び支持ブロック５０ｂには、複数の首部５５ａ〜５５ｄ（屈曲部）が形成される。ここで、−Ｘ方向の彫り込み部５４では、首部５５ａ〜５５ｄまでの加工距離が長いため、一旦、大きな穴が加工される。
【００４４】
この首部５５ａ〜５５ｄに予測不能な歪みが残存するのを回避するために、各彫り込み部５４の深さ方向における首部５５ａ〜５５ｄの近傍は、その首部５５ａ〜５５ｄの両側が同じ加工方法により切削加工が施されている。この加工方法としては、例えば型彫放電加工、機械的切削加工等が有効である。
【００４５】
ここで、支持ブロック５０ｂは、前記複数のスリット５３により、図５に示すように、大きく３つの部分に分割されている。すなわち、支持ブロック５０ｂは、前記枠体４２に固着される基台部５６と、第１ブロック５７ａ、第２ブロック５８ａとに分割されている。さらに、基台部５６と第１ブロック５７ａと連結する第１首部５５ａと、基台部５６と第２ブロック５８ａとを連結する第２首部５５ｂと、第１ブロック５７ａと第２ブロック５８ａとを連結する第３首部５５ｃと、第２ブロック５８ａと座面ブロック５０ａとを連結する第４首部５５ｄとが形成される。これらの複数の首部５５ａ〜５５ｄは、断面正方形をなし、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の断面積に比べて著しく小さな正方形の断面積を有する。
【００４６】
そして、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（光学素子の接線方向）周りに回転可能に保持されるが、Ｙ方向への変位は拘束される。従って、第１ブロック５７ａ、第１首部５５ａ及び第３首部５５ｃにより、光学素子の接線方向への変位を拘束する接線方向拘束リンク５７が形成される。
【００４７】
また、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（光学素子の光軸と平行な方向）周りに回転可能に保持されるが、Ｚ方向への変位は拘束される。従って、第２ブロック５８ａ、第２首部５５ｂ及び第４首部５５ｄにより、光学素子３８の光軸と平行な方向への変位を拘束する光軸方向拘束リンク５８が形成される。
【００４８】
この接線方向拘束リンク５７の拘束方向と、光軸方向拘束リンク５８の拘束方向とは、互いにほぼ直交する。言い換えれば、接線方向拘束リンク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。
【００４９】
そして、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、接線方向拘束リンク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。
【００５０】
また、図６に示すように、これらの首部５５ａ〜５５ｄのうち、第２及び第４首部５５ｂ，５５ｄは、前記座面ブロック５０ａの両座面４９の中間位置を通る線上に配置されている。その線は、前記一対の座面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、一対の座面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。
【００５１】
このように構成された基台部材４５において、座面ブロック５０ａは、接線方向拘束リンク５７及び光軸方向拘束リンク５８により、基台部５６に対して、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向周りに回転可能に、かつＹ方向、Ｚ方向への変位が抑制されるように支持されている。さらに、座面ブロック５０ａは、第４首部５５ｄにより、Ｘ方向に変位可能に支持されている。すなわち、座面ブロック支持機構５１は、接線方向拘束リンク５７と、光軸方向拘束リンク５８と、Ｘ方向に変位可能な第４首部５５ｄとを含む構成である。
【００５２】
なお、前記基台部材４５には、その座面ブロック５０ａに、座面４９に対してＺ方向（すなわち、光学素子３８のフランジ部３８ａの厚さ方向）に延びて形成される座面側取付部５９を備える。言い換えると、座面側取付部５９は、前記座面４９より高い位置に設けられている。
【００５３】
図４に示すように、前記クランプ部材４６は、前記座面ブロック５０ａの上方に対応して配置され、クランプ本体６２とパッド部材４７とからなっている。このクランプ部材４６のうち、クランプ本体６２を図８、図９、図１０を参照して説明する。図８はクランプ本体６２の拡大斜視図であり、図９はそのクランプ本体６２を下方から見た拡大斜視図であり、図１０は図８の図１０−１０線断面図である。
【００５４】
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を支持するための押さえ面ブロック支持機構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、前記座面ブロック５０ａの座面４９に対向するように押さえ面６５が形成されている。この押さえ面６５は、光学素子３８の接線方向にほぼ沿った稜線６５ａを有する断面三角形状に形成されている。この両押さえ面６５の稜線６５ａは、その２つの稜線６５ａを結ぶ直線の中点が、前記座面ブロック５０ａと光軸方向拘束リンク５８とを連結する第４首部５５ｄの上方に位置するように形成されている。
【００５５】
前記押さえ面ブロック支持機構６４は、腕部６６と押さえ面側取付部６７とからなっており、その押さえ面側取付部６７と前記押さえ面ブロック６３とは所定の間隔をおいて離間されている。そして、この押さえ面側取付部６７と前記座面側取付部５９とを前記パッド部材４７を介して接合させた状態でボルト６８により締結することにより、クランプ部材４６が前記座面ブロック５０ａに対して固定されるようになっている。また、前記腕部６６は、前記押さえ面ブロック６３と押さえ面側取付部６７との両端を接続するように一対設けられている。各腕部６６は、平面コ字状になし、押さえ面側取付部６７と前記座面側取付部５９とを前記パッド部材４７を介して接合させた状態で弾性変形可能なだけの長さをもって形成されている。さらに、この腕部６６は、枠体４２に装着した状態で、その枠体４２の取付溝４４内にその内周面とは離間した状態で収容されるようになっている。
【００５６】
図４に示すパッド部材４７の構成を、図１１及び図１２に基づいて説明する。図１１は、そのパッド部材４７を拡大して示す底面図であり、図１２は、図１１の１２−１２線断面図である。前記パッド部材４７は、前記両取付部５９，６７の間に挟持される挟持部７１と、前記押さえ面６５と光学素子３８のフランジ部３８ａとの間に介装される作用部７２と、それら挟持部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。前記作用部７２の下面には、光学素子３８にフランジ部３８ａに係合する作用面７４が、前記座面４９に対応するように平面状に形成されている。この作用面７４の周縁は、そのフランジ部３８ａに対する角当たりによる損傷を回避するため、所定の曲率をもった曲面状に形成されている。また、この作用面７４の表面には、前記座面４９と同様に金の層がメッキ、蒸着等により設けられており、その作用面７４の表面における光学素子３８のフランジ部３８ａに対する摩擦係数が高められている。
【００５７】
そして、このように構成されたクランプ部材４６は、図１３及び図１４に示すように、前記ボルト６８を締め込むことにより、前記腕部６６が弾性変形されて、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４７の作用面７４を介して、光学素子３８のフランジ部３８ａに作用する。これにより、光学素子３８のフランジ部３８ａが、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との間に挟持される。
【００５８】
図２〜図４に示すように、隣り合う保持部４３間において、枠体４２には複数の重量支持機構７７が配設されている。重量支持機構７７の具体的構成を図１６に示す。この重量支持機構７７の数は、光学素子３８の重量、厚さ、直径、形状、材質及び保持部４３の数の少なくとも１つに応じて設定されている。ちなみに、この実施形態では、隣り合う保持部４３間に、それぞれ３つの重量支持機構７７が配設されている。
【００５９】
前記各重量支持機構７７は板バネ７８から構成され、その板バネ７８には、光学素子３８のフランジ部３８ａの下面に当接する当接部７８ａと、一対のボルト７９により枠体４２に取り付け支持される一対の支持部７８ｂと、その当接部７８ａ及び支持部７８ｂ間を接続する一対の屈曲部７８ｃとが設けられている。そして、この板バネ７８の弾性作用により、光学素子３８の重量の一部が支持されるようになっている。
【００６０】
次に、前記のように構成された光学素子保持装置３９を用いて、光学素子３８を保持する場合の手順について説明する。
図２及び図１３〜図１５に示すように、枠体４２に対し３つの取付溝４４に対応するようにその下方側から基台部材４５を一対のボルト４８により取り付けると、座面ブロック５０ａが各収容凹部６０の内周面内にその内周面から離間した状態で配置される。次いで、座面ブロック５０ａが基台部に対して不用意に変形することを防止するために、座面ブロック５０ａの両側面の一部を、一対の平板状をなすサンドイッチ部材で挟み込んだ状態で、この基台部材４５に仮固定する。この仮固定は、座面ブロック支持機構の各首部５５ａ〜５５ｄに不用意に荷重がかかるのを防止するために行われる。
【００６１】
次に、枠体４２内に光学素子３８を挿入して、その光学素子３８の周縁のフランジ部３８ａを各座面ブロック５０ａ上の座面４９に載置する。そして、前記サンドイッチ部材を、座面ブロック５０ａの両側面から取り外す。すると、座面ブロック５０ａが、座面ブロック支持機構５１の作用により、光学素子３８のフランジ部３８ａの下面に沿って、その光学素子３８の接線方向（Ｙ方向）及び径方向（Ｘ方向）を軸線として回転される。これにより、座面ブロック５０ａの姿勢が光学素子３８のフランジ部３８ａの下面の状態、つまり傾き、うねり等に応じて調整され、光学素子３８とフランジ部３８ａとの接触面積が最大限に確保される。
【００６２】
その後、光学素子３８のフランジ部３８ａの上面と座面ブロック５０ａの座面側取付部５９の上面とにわたって、パッド部材４７を配置するとともにクランプ本体６２を接合させると、各パッド部材４７の作用面７４が光学素子３８のフランジ部３８ａの上面に係合される。この状態で、各パッド部材４７及びクランプ本体６２を、一対のボルト６８にて締め付け固定する。これに伴って、押さえ面ブロック６３の押さえ面６５がパッド部材４７の上端面に当接するとともに、腕部６６が弾性変形され、パッド部材４７の作用面７４が光学素子３８を押圧付勢する。
【００６３】
これにより、光学素子３８のフランジ部３８ａが、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との間で、光学素子３８のフランジ部３８ａとそれに対向する座面４９及び作用面７４との接触面積を最大限に確保した状態でクランプ保持される。従って、光学素子３８を、安定に保持することができる。
【００６４】
このように、光学素子３８が光学素子保持装置３９の枠体４２に保持された状態で、図１に示すように積層される。この構成において、光学素子３８と枠体４２とは、それぞれ異なる材質で形成されており、光学素子３８と枠体４２との間では線膨張係数に差を生じることがある。このため、光源３２からの露光光ＥＬの照射により光学素子３８等が発熱したような場合には、光学素子３８と枠体４２との間で光学素子３８の径方向へ伸縮長さの違いが生じることがある。
【００６５】
このような伸縮長さの違いが生じた場合には、各座面ブロック支持機構５１の各拘束リンク５７，５８及び各首部５５ａ〜５５ｄの協働作用により、光学素子３８を挟持する座面ブロック５０ａと押さえ面ブロック６３とが、枠体４２に対し光学素子３８の径方向へ相対移動される。これにより、前記伸縮長さの違いが吸収され、光学素子３８に大きな伸縮荷重が直接加わるおそれはない。
【００６６】
また、枠体４２を積層する際に、その枠体４２にわずかな歪みを生じるおそれがある。このように枠体４２に歪みが生じたとしても、各座面ブロック支持機構５１の各拘束リンク５７，５８及び各首部５５ａ〜５５ｄの協働作用により、光学素子３８が枠体４２に対してキネマティックに保持されるため、その歪みの影響が光学素子３８に及ぶのが抑制される。
【００６７】
次に、この光学素子保持装置３９において、光学素子３８がキネマティックに保持するための機構について説明する。
本実施形態における光学素子３８の保持部４３を模式的に示すと、図１７に示すようになる。図１７は、３つの保持部４３のうち、１つの保持部４３を模式的に描いたものである。図１７において、光学素子３８の周縁にある矩形は座面ブロック５０ａ及び押さえ面ブロック６３を、Ｌ字形は基台部材４５の基台部５６を示している。また、同図において、両者をつなぐ２本の直線は、接線方向拘束リンク５７及び光軸方向拘束リンク５８を、その直線上の点は各首部５５ａ〜５５ｄを示している。
【００６８】
基台部５６は、２つの直線状剛体５６ａ，５６ｂが直角状に一体化された屈曲剛体をなし、一方の直線状剛体部５６ａには接線方向拘束リンク５７の基端が第１首部５５ａを介して連結されている。他方の直線状剛体部５６ｂは、光軸方向拘束リンク５８の基端が第２首部５５ｂを介して連結されている。接線方向拘束リンク５７の他端は、光軸方向拘束リンク５８に第３首部５５ｃを介して連結されている。そして、光軸方向拘束リンク５８の他端は、座面ブロック５０ａに第４首部５５ｄを介して連結されている。
【００６９】
ここで、各拘束リンク５７，５８は、前記基台部５６の各直線状剛体部５６ａ，５６ｂと同様に、その長手方向には剛体として作用し同方向に沿った伸縮は生じない。この一方で、各直線状剛体部５６ａ，５６ｂ及び各拘束リンク５７，５８は、回転ピボットをなす各首部５５ａ〜５５ｄにより連結されている。この各首部５５ａ〜５５ｄは、その両側に接続される剛体に比べて非常に小さな断面積を有するものであり、その首部５５ａ〜５５ｄが塑性変形しない微小な範囲内において、両側の剛体の相対変位に基づいて容易に全ての方向に曲げあるいはねじれ変形させることができる。このように、座面ブロック支持機構５１には、基台部５６を固定リンクとして、各拘束リンク５７，５８が協働して作動するリンク機構８０が構成されている。
【００７０】
ここで、光学素子３８の中心を原点とし、その光学素子３８の径方向をＲ軸、周方向をθ軸、光軸をＺ軸とする極座標系Ｒ−θ−Ｚを考える。このリンク機構８０によれば、光学素子３８とリンク機構８０との連結点をなす第４首部５５ｄは、所定の範囲において、Ｒ方向にのみ変位可能となる。すなわち、光学素子３８に対して固定された３つの点（第４首部５５ｄ）のそれぞれにおいて光学素子３８の自由度がそれぞれ２つずつ拘束され、光学素子３８の姿勢（６自由度）は機構学に基づいて拘束される。すなわち、光学素子３８は、キネマティックに保持される。
【００７１】
次に、このリンク機構８０により、光学素子３８に生じた熱変形の吸収作用について、説明する。すなわち、光学素子３８に熱変形が生じたとすると、その光学素子３８は径方向に膨張または収縮する。このような膨張または収縮が生じたときには、前記第４首部５５ｄを光学素子３８の径方向に変位させる方向に力が働く。この力に対して、各拘束リンク５７，５８はその枠体４２との連結点をなす第１首部５５ａ及び第２首部５５ｂを結ぶ線を軸線として回転され、その回転運動により光学素子３８の熱変形に伴う光学素子３８の周縁の変位が吸収される。これにより、光学素子３８にひずみが生じるのが抑制される。
【００７２】
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（イ）  この光学素子保持装置３９では、光学素子３８を保持する保持部４３の座面ブロック５０ａに、光学素子３８のフランジ部３８ａに係合する座面４９が形成されている。そして、その座面ブロック５０ａを、光学素子３８の接線方向周り、その光軸方向周り及びその径方向周りに回転可能に支持する座面ブロック支持機構５１が設けられている。
【００７３】
このため、係合する光学素子３８のフランジ部３８ａの形状に合わせて、座面４９の姿勢を変化させることができ、その光学素子３８に座面４９との係合により予期しない応力が発生するのが抑制される。これにより、光学素子３８を、その光学面の精度を良好に保ちつつ安定に保持することができる。従って、光学素子３８を安定に保持できるとともに、保持部４３に極めて厳密な加工を施すことなく、光学素子３８における良好な結像性能を維持することができる。
【００７４】
（ロ）  この光学素子保持装置３９では、座面ブロック支持機構５１が座面ブロック５０ａを光学素子３８の径方向に移動可能に支持するようになっている。このため、光学素子３８の熱変形が吸収され、その光学面を良好に保つことができて、光学素子３８の熱変形時における結像性能の変化を低減することができる。
【００７５】
（ハ）  この光学素子保持装置３９では、光学素子３８のフランジ部３８ａを保持する保持部４３に、そのフランジ部３８ａに係合する座面４９が形成された座面ブロック５０ａが形成されている。そして、同保持部４３には、枠体４２に固定される基台部５６と座面ブロック５０ａとを、光学素子３８の接線方向に沿って拘束するとともにその接線方向周りに回転可能に連結する接線方向拘束リンク５７が設けられている。さらに、基台部５６と座面ブロック５０ａとを、光学素子３８の光軸方向に沿って拘束するとともにその光軸方向周りに回転可能に連結する光軸方向拘束リンク５８が設けられている。そして、両リンク５７，５８は、相互に回転可能に連結されている。
【００７６】
このため、両リンク５７，５８の連結点における複数の方向の変位、あるいはそれら方向周りの回転が許容される。これにより、座面ブロック５０ａに複数の方向への移動あるいはそれらの方向周りにおける回転の自由度が確保される。そして、例えば枠体４２側に歪みが生じたような場合にも、前記連結点がその歪みを打ち消すように移動または回転され、３つの座面ブロック５０ａをそれぞれ所定の位置関係に保持することができる。そして、保持部４３に極めて厳密な加工を施すことなく、光学素子３８における良好な結像性能を維持することができる。
【００７７】
また、座面ブロック支持機構５１における一対のリンク機構８０の各リンク５７，５８を、光学素子３８の接線方向と光軸方向とにそれぞれ沿って設けることで、リンク機構８０の構成が複雑化することがなく、その設計を容易に行うことができる。
【００７８】
（ニ）  この光学素子保持装置３９では、基台部５６と座面ブロック５０ａと接線方向拘束リンク５７と光軸方向拘束リンク５８とが、回転ピボットをなす首部５５ａ〜５５ｄを介して連結されている。この首部５５ａ〜５５ｄは、その両側に連結される基台部５６、座面ブロック５０ａ、接線方向拘束リンク５７及び光軸方向拘束リンク５８に対して小さな断面積を有している。
【００７９】
このため、回転ピボットとして首部５５ａ〜５５ｄを採用することで、基台部５６と座面ブロック５０ａと接線方向拘束リンク５７と光軸方向拘束リンク５８を一体の部材で形成することが可能となる。従って、部品点数の増大を招くことなく、簡単な構成で、しかも一体の部材でもって前記（ハ）に記載の効果を実現することができる。
【００８０】
（ホ）  この光学素子保持装置３９では、座面ブロック５０ａに連結される第４首部５５ｄが、各座面の中間位置を通り光学素子３８の光軸に平行な線上に配置されている。このため、座面４９の姿勢の変化を安定に行うことができる。
【００８１】
（ヘ）  この光学素子保持装置３９では、座面ブロック５０ａが光学素子３８の接線方向に所定の長さをもって延びるように形成されている。そして、その座面ブロック５０ａにおける光学素子３８のフランジ部３８ａとの対向面上に、所定の間隔をおいて２つの座面４９が形成されている。このため、例えば合成石英等のような所定以上の破壊強度を有する硝材からなる光学素子３８を、より確実かつ安定に保持することができる。
【００８２】
（ト）  この光学素子保持装置３９では、座面ブロック５０ａの座面４９の表面とパッド部材４７の作用面７４の表面とには、光学素子３８に対する摩擦係数を高める金のメッキまたは蒸着層が設けられている。このため、座面４９及び作用面７４と光学素子３８のフランジ部３８ａとの間で滑りを生じるのが抑制されて、光学素子３８をより安定に保持することができる。
【００８３】
（チ）  この光学素子保持装置３９では、クランプ部材４６の押さえ面ブロック６３の押さえ面６５が下方に膨出するとともに、その稜線６５ａが光学素子３８の接線方向に延びるように形成されている。そして、この押さえ面６５が、平板状をなすパッド部材４７の作用部７２を介して、光学素子３８のフランジ部３８ａを押圧するようになっている。これにより、光学素子３８のフランジ部３８ａが、座面ブロック５０ａとの間で挟持されるようになっている。このとき、一対の押さえ面６５の稜線６５ａを結んだ直線の下方に、座面ブロック５０ａ基端の第４首部５５ｄが配置されるようになっている。
【００８４】
このため、第４首部５５ｄが、押さえ面６５からの押圧力の作用線のほぼ延長線上に配置されることになる。従って、第４首部５５ｄにおいて、前記押圧力に基づくモーメントが生じるのを抑制することができて、光学素子３８を安定して保持することができる。
【００８５】
（リ）  この光学素子保持装置３９においては、座面ブロック５０ａは、その座面４９が各拘束リンク５７，５８、各首部５５ａ〜５５ｄ及び基台部５６と一体物で形成されている。
【００８６】
このため、座面ブロック５０ａと座面ブロック支持機構５１が形成された支持ブロック５０ｂとが同一材質の一体物で形成されることになる。これにより、座面ブロック５０ａと支持ブロック５０ｂとに接合部が形成されることがないとともに、複数材質で構成する場合に比べて歪みが生じにくいものとすることができる。また、座面ブロック５０ａと支持ブロック５０ｂを一体化することができて、それらを小型化することができる。
【００８７】
（ヌ）  この鏡筒３７では、複数の光学素子３８が上記の光学素子保持装置３９を介して保持されている。このため、光学素子３８をその結像性能の低下のおそれを低減しつつ安定に保持することができ、鏡筒３７全体の結像性能を良好に維持することができる。
【００８８】
（ル）  この露光装置３１では、投影光学系３５がその内部に光学素子３８を光学素子保持装置３９により保持した鏡筒３７で構成されている。このため、光学素子３８が、鏡筒３７内にその結像性能の低下のおそれを低減しつつ安定に保持されて、露光精度の向上を図ることができる。
【００８９】
（第２実施形態）
つぎに、本発明の第２実施形態について、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００９０】
この第２実施形態においては、図１８〜図２０に示すように、座面ブロック５０ａの座面９１及びパッド部材４７の作用面９２が光学素子３８の接線方向に所定の長さをもって延びるように形成されている。
【００９１】
また、その座面９１及び作用面９２の中央には、硬化段階で体積がわずかに収縮する収縮性接着剤を収容するための収容孔９３が形成されている。そして、この収容孔９３に接着剤を充填して、この接着剤によりフランジ部３８ａを座面９１及び作用面９２に係合させるようになっている。なお、図１９に破線で示すように、この収容孔９３の底面にその収容孔９３に通じる接着剤の注入孔９４を設けてもよい。
【００９２】
従って、本実施形態によれば、前記第１実施形態における（イ）〜（ホ）及び（ト）〜（ル）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（ヲ）  この光学素子保持装置３９では、光学素子３８のフランジ部３８ａに対向する座面９１及び作用面９２が、光学素子３８の接線方向に所定の長さをもって延びるように形成されている。
【００９３】
このため、例えば蛍石等のような所定以下の破壊強度を有する脆い硝材からなる光学素子３８を保持する際に、その保持による応力が一部に集中することなく分散される。これにより、応力集中により光学素子３８が破壊されたりするのを抑制することができる。
【００９４】
（ワ）  この光学素子保持装置３９では、光学素子３８のフランジ部３８ａに対向する座面９１及び作用面９２の中央に接着剤を収容する収容孔９３が形成されている。
【００９５】
このため、この収容孔９３にそれぞれ収縮性の接着剤を充填した状態で、光学素子３８のフランジ部３８ａを係合させ、接着剤を硬化させることで、フランジ部３８ａと座面９１及び作用面９２との係合がより確実なものとなる。このとき、収縮性の接着剤を使用することで、硬化した接着剤が光学素子３８のフランジ部３８ａが圧迫して、光学素子３８の保持が不安定になったりすることがない。
【００９６】
また、前記注入孔９４を設けないように構成した場合、硬化した接着剤は、光学素子３８のフランジ部３８ａにより密封された状態で収容孔９３内に収容される。このため、硬化した接着剤からの脱ガスが鏡筒３７内に漏出することがなく、その鏡筒３７内の光学素子３８に曇り等を生じさせたりすることがない。
【００９７】
（変形例）
なお、本発明の実施形態は、以下のように変形してもよい。
・  前記各実施形態では、押さえ面ブロック６３がパッド部材４７を介して、光学素子３８のフランジ部３８ａを押圧するように構成した。これに対して、パッド部材４７を省略して、押さえ面ブロック６３が直接フランジ部３８ａを押圧するようにしてもよい。この場合、押さえ面ブロック６３の押さえ面６５は、座面４９と同様に平面状に形成することが望ましい。
【００９８】
・  前記第１実施形態では、座面４９を座面ブロック５０ａにおける光学素子３８との対向面の両端に２つ設けたが、第２実施形態のように、その対向面のほぼ全面に座面を形成してもよいし、３つ以上の座面を形成してもよい。押さえ面ブロック６３の押さえ面６５も、同様に、その対向面のほぼ全面に形成してもよいし、３つ以上を形成してもよい。
【００９９】
・  前記各実施形態のクランプ本体６２では、長く延長された腕部６６が、押さえ面ブロック６３を付勢するようになっている。これに対して、この腕部６６に代えて、例えば板状の板バネ、コイルバネ等を採用して押さえ面ブロック６３を付勢するようにしてもよい。
【０１００】
・  前記各実施形態では、重量支持機構７７が、当接部７８ａと支持部７８ｂと屈曲部７８ｃとを備えた板バネ７８で構成されているが、この重量支持機構７７を、当接部７８ａ及び支持部７８ｂのみを備えた単純形状の板バネで構成してもよい。
【０１０１】
・  前記各実施形態では、摩擦係数向上機構として、座面４９及び作用面７４に金をめっきまたは蒸着して、光学素子３８のフランジ部３８ａに対する摩擦係数を高めるようにした。これに対して、この摩擦係数向上機構は、例えば錫、インジウム、アルミニウム、真鍮等の金属蒸着、めっき、溶射等、また、座面４９及び作用面７４の表面をエッチング、研削等で荒らすこと等をも含むものである。
【０１０２】
・  前記実施形態では、光学素子３８としてレンズが例示されているが、この光学素子３８は平行平板、ミラー、ハーフミラー等の他の光学素子であってもよい。
【０１０３】
・  この発明の光学素子保持装置３９は、前記実施形態の露光装置３１の投影光学系３５における横置きタイプの光学素子３８の保持構成に限定されることなく、例えば露光装置３１の照明光学系３３における光学素子の保持構成、縦置きタイプの光学素子３８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。
【０１０４】
・  この発明の光学素子保持装置３９では、１つの枠体４２の表面と、他の枠体４２の裏面との間には、枠体４２間の間隔を調整するスペーサが配置する構成としたが、各枠体４２を直接積層する構成としてもよい。ただし、この場合、各枠体４２を、その表面が他の枠体４２の基台部材４５と干渉しないように構成する必要がある。
【０１０５】
以上のようにした場合でも、前記実施形態における効果とほぼ同様の効果が得られる。
・  また、露光装置として、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、反射屈折タイプであってもよい。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
・  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。
【０１１０】
なお、前記実施形態の露光装置３１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３３、投影光学系３５を構成する複数のレンズまたはミラー等の光学素子３８の少なくとも一部を本実施形態の光学素子保持装置３９で保持し、この照明光学系３３及び投影光学系３５を露光装置３１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３６（スキャンタイプの露光装置の場合は、レチクルステージ３４も含む）を露光装置３１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。
【０１１１】
ここで、光学素子保持装置３９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３１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。
【０１１２】
前記実施形態における硝材として、蛍石、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３９を適用することができる。
【０１１３】
次に、上述した露光装置３１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２１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２２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（レチクル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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
図２２は、半導体デバイスの場合における、図２１のステップＳ１０４の詳細なフローの一例を示す図である。図２２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。
【０１１７】
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３１）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。
【０１１８】
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３１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。
【０１１９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本願請求項１に記載の発明によれば、光学素子に座面との係合による予期しない応力の発生が抑制され、光学素子の光学面の精度が良好に保たれる。このため、光学素子を保持する部分に極めて厳密な加工を施すことなく、光学素子における良好な結像性能を維持することができる。
【０１２０】
また、本願請求項２に記載の発明によれば、前記請求項１に記載の発明の効果に加えて、光学素子の結像性能を一層良好に維持することができる。
また、本願請求項３に記載の発明によれば、前記請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加えて、光学素子の熱変形時における結像性能の変化を低減することができる。
【０１２１】
また、本願請求項４に記載の発明によれば、例えば基台部あるいは固定部側に歪みが生じたような場合にも、各リンクの連結点がそのひずみを打ち消すように移動または回転される。これにより、複数の座面ブロックがそれぞれ所定の位置関係に保持され、光学素子を保持する部分に極めて厳密な加工を施すことなく、光学素子における良好な結像性能を維持することができる。
【０１２２】
また、本願請求項５に記載の発明によれば、前記請求項４に記載の発明の効果に加えて、一対のリンク機構の各リンクを光学素子の接線方向と光軸方向とにそれぞれ沿って設けることにより、構成の簡素化を図ることができる。
【０１２４】
また、本願請求項６に記載の発明によれば、前記請求項４または請求項５に記載の発明の効果に加えて、座面の姿勢の変化を安定に行うことができる。
また、本願請求項７に記載の発明では、前記請求項４〜請求項６のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、座面ブロックと座面ブロック支持機構とが同一材質の一体物で形成されることになる。このため、座面ブロックと座面ブロック支持機構とに接合部が形成されることがないとともに、複数材質で構成する場合に比べて歪みが生じにくいものとすることができる。また、座面ブロックと座面ブロック支持機構を一体化することができて、それらを小型化することができる。
【０１２５】
また、本願請求項８に記載の発明によれば、前記請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、例えば合成石英等のような所定以上の破壊強度を有する硝材からなる光学素子を、より確実かつ安定に保持することができる。
【０１２６】
また、本願請求項９に記載の発明によれば、前記請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、例えば蛍石等のような所定以下の破壊強度を有する脆い硝材からなる光学素子を保持する際に、応力集中により光学素子が破壊されたりするのを抑制することができる。
【０１２７】
また、本願請求項１０に記載の発明によれば、前記請求項１〜請求項９のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、座面と光学素子の周縁部との間で滑りを生じるのが抑制されて、光学素子をより安定に保持することができる。
【０１２８】
また、本願請求項１１及び請求項１２に記載の発明によれば、結像性能の低下のおそれを低減しつつ、光学素子を安定に保持可能な鏡筒を提供することができる。
【０１２９】
また、本願請求項１３に記載の発明によれば、鏡筒内に光学素子をその結像性能低下のおそれを低減しつつ安定に保持することができて、露光精度の向上を図ることができる露光装置を提供することができる。
【０１３０】
また、本願請求項１４に記載の発明によれば、露光精度を向上することができて、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】  露光装置の概要を示す構成図。
【図２】  第１実施形態の光学素子保持装置を示す一部破断分解斜視図。
【図３】  図２を下方から見た一部破断分解斜視図。
【図４】  図２の保持部を拡大して示す分解斜視図。
【図５】  図４の基台部材を拡大して示す斜視図。
【図６】  図４の基台部材を拡大して示す正面図。
【図７】  図６の７−７線断面図。
【図８】  図２のクランプ部材のクランプ本体を拡大して示す斜視図。
【図９】  図９を下方から見た斜視図。
【図１０】  図８の１０−１０線断面図。
【図１１】  図２のパッド部材を拡大して示す底面図。
【図１２】  図１１の１２−１２線断面図。
【図１３】  図４の保持部を拡大して示す平面図。
【図１４】  図１３の１４−１４線断面図。
【図１５】  図１３の１５−１５線断面図。
【図１６】  図２の素子重量支持機構を拡大して示す平面図。
【図１７】  図２の保持部を模式的に示す説明図。
【図１８】  第２実施形態の光学素子保持装置におけるパッド部材を拡大して示す底面図。
【図１９】  図１８の１９−１９線断面図。
【図２０】  第２実施形態の光学素子保持装置における基台部材を拡大して示す斜視図。
【図２１】  デバイスの製造例のフローチャート。
【図２２】  半導体デバイスの場合における図２１の基板処理に関する詳細なフローチャート。
【図２３】  従来構成の光学素子保持装置を示す断面図。
【図２４】  図２３の光学素子保持装置の分解斜視図。
【符号の説明】
３１…露光装置、３３…投影光学系、３７…鏡筒、３７ａ…鏡筒モジュール、３８…光学素子、３８ａ…周縁部としてのフランジ部、３９…光学素子保持装置、４２…固定部としての枠体、４３…保持部、４９，９１…座面、５０ａ…座面ブロック、５１…座面ブロック支持機構、５６…基台部、５７…接線方向拘束リンク、５８…光軸方向拘束リンク、５５ａ…回転ピボットをなす第１首部、５５ｂ…回転ピボットをなす第２首部、５５ｃ…回転ピボットをなす第３首部、５５ｄ…回転ピボットをなす第４首部、Ｒｔ…マスクとしてレチクル、Ｗ…基板としてのウエハ。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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