(57)【要約】【課題】供給されたガスの漏洩を抑制でき、吸光物質や不純物による光学部材の性能劣化を良好に防止することができる光学部材収容装置、該光学部材収容装置を備えた露光装置、及び該露光装置を用いて製造されるデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】第１照明鏡筒１７は、カバー本体４０が箱状カバー部材４１と板状のカバー部材４２とから構成され、両者の接合部４３が収容室Ｓ２内のリレーレンズ２６等からなる各光学素子よりも下方位置となるように構成される。そして、カバー部材４２に形成されたガス供給孔３４からはパージガスとして空気よりも分子量が小さいヘリウムガスが供給される。従って、ヘリウムガスは収容室Ｓ２の上方域に滞留して下方域には滞留し難いため、カバー本体４０の接合部４３からのガス漏れが抑制され、カバー本体４０内への外気の侵入が良好に規制される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部が形成された箱状カバー部材と当該箱状カバー部材の開口部を閉塞するカバー部材とが接合部を介して接合されたカバー本体を有し、当該カバー本体内空間に少なくとも１つの光学部材が収容される光学部材収容装置において、
前記カバー本体内空間は、分子量が空気の分子量よりも小さい所定のガス、又は分子量が空気の分子量よりも大きい所定のガスによって満たされるようになっており、
前記カバー本体の接合部は、前記所定のガスの分子量が空気の分子量よりも小さい場合には前記光学部材よりも下方に配置され、前記所定のガスの分子量が空気の分子量よりも大きい場合には前記光学部材よりも上方に配置されることを特徴とする光学部材収容装置。
【請求項２】
前記カバー本体は、光源から出射された露光光でマスクを照明する照明光学系を構成する前記光学部材の一部又は全部を収容することを特徴とする請求項１に記載の光学部材収容装置。
【請求項３】
前記箱状カバー部材は、金属製ブロックから箱形状に削り出した一体成形品であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学部材収容装置。
【請求項４】
前記箱状カバー部材は、金属板から箱形状にプレス成形した一体成形品であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学部材収容装置。
【請求項５】
前記箱状カバー部材は、複数のカバー構成部材を箱形状に組み付け、各カバー構成部材同士の継ぎ目を溶接して構成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学部材収容装置。
【請求項６】
前記カバー本体に、前記所定のガスを供給するガス供給孔又は供給された前記ガスを排出するガス排出孔以外の穿孔部を設ける場合には、前記所定のガスの分子量が空気の分子量よりも小さいときには前記光学部材の下端部よりも下方位置に設け、前記所定のガスの分子量が空気の分子量よりも大きいときには前記光学部材の上端部よりも上方位置に設けることを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の光学部材収容装置。
【請求項７】
前記カバー本体は、その外周が、継ぎ目のない筒状カバー部材によって覆われることを特徴とする請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の光学部材収容装置。
【請求項８】
光源から出射された露光光でマスクを照明し、マスク上に形成されたパターンの像を基板上に露光する露光装置において、
前記露光光の光路中に配置される光学部材の一部又は全部を請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の光学部材収容装置に収容したことを特徴とする露光装置。
【請求項９】
前記露光光の光路のうち、所定のガスによって置換されている部位に配置された光学部材を請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の光学部材収容装置に収容したことを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記光学部材収容装置のカバー本体の接合部からのガス漏れを検出する検出手段を設けたことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
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８〜請求項１０のうちいずれか一項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、例えばレンズやミラー等の光学部材を収容する光学部材収容装置、及びその光学部材収容装置を備え、例えば半導体素子、液晶表示素子等のデバイス、或いはレチクル、フォトマスク等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、更にはこの露光装置を用いて製造するデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の露光装置は、光源から出射された露光光をフォトマスク、レチクル等のマスクに照明するために、複数の光学部材（例えばレンズなど）を備えた照明光学系が設けられている。また、マスク上に形成された露光パターンを感光性材料（レジスト）の塗布されたウエハ、ガラスプレート等の基板上に投影させるために、複数の光学部材を備えた投影光学系が設けられている。これらの照明光学系及び投影光学系は光学部材収容装置としての鏡筒を夫々有しており、当該照明光学系及び投影光学系を構成する光学部材は、各鏡筒内に収容されている。
【０００３】
ところで近年では、半導体素子の高度集積化のため、より微細なパターンを基板に投影する必要があり、より短長波の露光光を出射する光源が用いられるようになっている。例えば、ＫｒＦエキシマレーザ（λ＝２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（λ＝１９３ｎｍ）等の遠紫外光や、Ｆ２レーザ（λ＝１５７ｎｍ）等の真空紫外光を露光光とした露光装置が開発されている。
【０００４】
このように露光光として遠紫外光や真空紫外光を使用すれば、極めて高い解像度が得られるようにはなる。ところが、特に真空紫外光では、その光路中にある酸素、水、炭酸ガス、有機物及びハロゲン化合物などの物質（吸光物質）に吸収されやすいといった性質を有しているため、光路中に当該吸光物質（酸素など）が存在すると、真空紫外光が大きく減衰し、デバイスの製造効率を著しく低下させる。また、遠紫外光及び真空紫外光などの紫外光を使用する場合には、鏡筒内に存在する不純物（例えば、電線被覆物質に含まれる可塑剤などのハロゲン化物など）が、当該紫外光によって活性化され、光学部材（例えばレンズなど）に付着して吸光現象（曇り）を生じさせる虞がある。このため、露光装置では、露光光が通過する空間内（鏡筒内）に、窒素、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガス（パージガス）を供給し、吸光物質や不純物を光路外（又は鏡筒外）に排出するようにしている。このように、露光光が通過する空間内を不活性ガスで置換することにより、その空間内の吸光物質や不純物の残留濃度が低減される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２４３１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のような鏡筒内に不活性ガスが供給される露光装置では、供給された不活性ガスが漏洩し難い構造の鏡筒が用いられていることが望ましい。ところが、従来の露光装置に用いる鏡筒は、フレームに板部材（筒壁を形成する部材）をネジなどで固着し、フレームと板部材との間にＯリングなどのゴム製ガスケットを介在させることで気密性を確保しているだけであった。そのため、組み付け不良などが生じた場合には、供給された不活性ガスが漏洩し、鏡筒内に外気が侵入してしまう虞があった。また、不活性ガスとして分子量が小さいヘリウムガスなどを用いると、組み付け不良が生じていない場合であっても、ヘリウムガスがガスケットを透過し、漏洩してしまう虞があった。
【０００６】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、供給されたガスの漏洩を抑制でき、吸光物質や不純物による光学部材の性能劣化を良好に防止することができる光学部材収容装置を提供することにある。また、本発明の他の目的は、そのような光学部材収容装置を備えた露光装置、及び該露光装置を用いて製造され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】
【０００７】
上記目的を達成するために、光学部材収容装置に係る請求項１に記載の発明は、開口部が形成された箱状カバー部材と当該箱状カバー部材の開口部を閉塞するカバー部材とが接合部を介して接合されたカバー本体を有し、当該カバー本体内空間に少なくとも１つの光学部材が収容される光学部材収容装置において、前記カバー本体内空間は、分子量が空気の分子量よりも小さい所定のガス、又は分子量が空気の分子量よりも大きい所定のガスによって満たされるようになっており、前記カバー本体の接合部は、前記所定のガスの分子量が空気の分子量よりも小さい場合には前記光学部材よりも下方に配置され、前記所定のガスの分子量が空気の分子量よりも大きい場合には前記光学部材よりも上方に配置されることを特徴とする。
【０００８】
従って、請求項１に記載の発明では、カバー本体内空間に供給される所定のガスの分子量が空気の分子量よりも小さい場合には、カバー本体の接合部を光学部材よりも下方に配置することで、カバー本体内空間の上方域に滞留しやすいガスが下方にある接合部からは漏洩し難くなる。また、カバー本体内空間に供給される所定のガスの分子量が空気の分子量よりも大きい場合には、カバー本体の接合部を光学部材よりも上方に配置することで、カバー本体内空間の下方域に滞留しやすいガスが上方にある接合部からは漏洩し難くなる。そのため、カバー本体内空間に外気が侵入し難くなり、吸光物質や不純物による光学部材の性能劣化を良好に防止することができる。
【０００９】
また、同じく請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光学部材収容装置において、前記カバー本体は、光源から出射された露光光でマスクを照明する照明光学系を構成する前記光学部材の一部又は全部を収容することを特徴とする。従って、請求項２に記載の発明では、所定のガスが漏洩し難い雰囲気の中に照明光学系を構成する光学部材を配置することで、高価な光学部材の性能劣化を良好に防止することができる。また、露光光が安定した状態でマスクを照明することができる。
【００１０】
また、同じく請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光学部材収容装置において、前記箱状カバー部材は、金属製ブロックから箱形状に削り出した一体成形品であることを特徴とする。従って、請求項３に記載の発明では、箱状カバー部材を一体成形品とすることで、継ぎ目のない箱状カバー部材となり、カバー本体においてガスが漏洩する可能性のある箇所が少なくなるので、ガスの漏洩をより効果的に防止することができる。
【００１１】
また、同じく請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光学部材収容装置において、前記箱状カバー部材は、金属板から箱形状にプレス成形した一体成形品であることを特徴とする。従って、請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明と同様の作用効果を得られる。
【００１２】
また、同じく請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光学部材収容装置において、前記箱状カバー部材は、複数のカバー構成部材を箱形状に組み付け、各カバー構成部材同士の継ぎ目を溶接して構成されたことを特徴とする。従って、請求項５に記載の発明では、箱状カバー部材を複数のカバー構成部材によって構成した場合でも、各カバー構成部材同士の継ぎ目を溶接することで、継ぎ目のない箱状カバー部材となり、カバー本体においてガスが漏洩する可能性のある箇所が少なくなるので、ガスの漏洩をより効果的に防止することができる。
【００１３】
また、同じく請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の光学部材収容装置において、前記カバー本体に、前記所定のガスを供給するガス供給孔又は供給された前記ガスを排出するガス排出孔以外の穿孔部を設ける場合には、前記所定のガスの分子量が空気の分子量よりも小さいときには前記光学部材の下端部よりも下方位置に設け、前記所定のガスの分子量が空気の分子量よりも大きいときには前記光学部材の上端部よりも上方位置に設けることを特徴とする。
【００１４】
従って、請求項６に記載の発明では、カバー本体にガス供給孔とガス排出孔以外の穿孔部を設ける場合、所定のガスの分子量が空気の分子量よりも小さいときには光学部材の下端部よりも下方位置に設けることで、カバー本体においてガスが漏洩する可能性のある箇所が少なくなる。また、穿孔部を設ける場合、所定のガスの分子量が空気の分子量よりも大きいときには光学部材の下端部よりも下方位置に設けることで、カバー本体においてガスが漏洩する可能性のある箇所が少なくなる。従って、ガスの漏洩をより効果的に防止することができる。
【００１５】
また、同じく請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の光学部材収容装置において、前記カバー本体は、その外周が、継ぎ目のない筒状カバー部材によって覆われることを特徴とする。従って、請求項７に記載の発明では、カバー本体を継ぎ目のない筒状カバー部材で覆うことによって、二重構造の光学部材収容装置となるので、たとえカバー本体からのガス漏れが生じたとしても、そのガス漏れを筒状カバー部材により遮断でき、カバー本体に外気が侵入することを防止することができる。
【００１６】
一方、露光装置に係る請求項８に記載の発明は、光源から出射された露光光でマスクを照明し、マスク上に形成されたパターンの像を基板上に露光する露光装置において、前記露光光の光路中に配置される光学部材の一部又は全部を請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の光学部材収容装置に収容したことを特徴とする。従って、請求項８に記載の発明では、露光装置として、請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の発明と同様の作用効果が得られる。
【００１７】
また、同じく請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の露光装置において、前記露光光の光路のうち、所定のガスによって置換されている部位に配置された光学部材を請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の光学部材収容装置に収容したことを特徴とする。従って、請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の発明と同様の作用効果が得られる。
【００１８】
また、同じく請求項１０に記載の発明は、請求項８又は請求項９に記載の露光装置において、前記光学部材収容装置のカバー本体の接合部からのガス漏れを検出する検出手段を設けたことを特徴とする。従って、請求項１０に記載の発明では、検出手段によってカバー本体の接合部からのガス漏れが検出されることになる。そのため、ガス漏れが検出された場合にガス漏れに対して迅速に対応することができ、光学部材の性能劣化をさらに良好に防止することができる。
【００１９】
さらに、デバイスの製造方法に係る請求項１１に記載の発明は、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８〜請求項１０のうちいずれか一項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。従って、請求項１１に記載の発明では、リソグラフィ工程において、露光光として例えばＦ２レーザなどが用いられる場合であっても十分な光量が確保され、より微細なマスクパターンを用いる高集積デバイスが歩留まりよく製造できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、供給されたガスの漏洩を抑制でき、吸光物質や不純物による光学部材の性能劣化を良好に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を半導体素子製造用の露光装置に具体化した一実施形態を図１〜図３に基づき説明する。
図１に示すように、本実施形態の露光装置１０は、光源としての露光光源１１と、ビーム・マッチング・ユニット（以下、「ＢＭＵ」という）を構成する光学部材収容装置としてのＢＭＵ鏡筒１２とを備えている。さらに、露光装置１０は、照明光学系ＬＣを収容する光学部材収容装置としての照明系鏡筒１３と、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチクルステージ１４と、投影光学系ＰＣを収容する光学部材収容装置としての投影系鏡筒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とを備えている。そして、照明系鏡筒１３、レチクルステージ１４、投影系鏡筒１５、及びウエハステージ１６は、露光装置１０の筐体をなすチャンバＣＢ内においてＢＭＵ鏡筒１２を介して導入された露光光ＥＬの光軸方向に沿って順次配置されている。チャンバＣＢ内には、図示しない空調装置が設けられており、露光装置１０全体の動作を制御する主制御系ＣＲの制御の下で、チャンバＣＢ内部が所定の温度及び湿度に保たれるようになっている。
【００２２】
露光光源１１は、露光光ＥＬとして真空紫外光の一種であるＦ２レーザ光（λ＝１５７ｎｍ）を出射する光源となっている。ＢＭＵ鏡筒１２は、露光光源１１と照明系鏡筒１３とを介して接続されている。そして、ＢＭＵ鏡筒１２の内部には、カバー本体内空間となる収容室Ｓ１が形成されており、当該収容室Ｓ１には露光光源１１から出射された露光光ＥＬを照明系鏡筒１３へと導く送光系２０が収容されている。送光系２０は、レンズ２１、ミラー２２などの光学素子（光学部材）によって構成されている。
【００２３】
照明系鏡筒１３は、第１照明系鏡筒１７と第２照明系鏡筒１８から構成されている。第１照明系鏡筒１７と第２照明系鏡筒１８の各内部には、夫々、カバー本体内空間となる収容室Ｓ２と収容室Ｓ３が形成されており、各収容室Ｓ２，Ｓ３にはレチクルＲを照明するための照明光学系ＬＣを構成する光学素子（光学部材）が収容されている。具体的に言えば、第１照明系鏡筒１７の収容室Ｓ２には、複数のミラー２３、オプティカルインテグレータ（フライアイレンズ又はロッドレンズ等）２４、リレーレンズ２６が収容されている。また、第１照明系鏡筒１７には、リレーレンズ２６とミラー２３との間に、レチクルブラインド２８が収容されている。一方、第２照明系鏡筒１８の収容室Ｓ３には、コンデンサレンズ２９が収容されている。そして、第２照明系鏡筒１８の出射側（レチクルステージ１４側）には、コンデンサレンズ２９を通過した露光光ＥＬをレチクルステージ１４側に出射するように平行平板ガラス１９が装着されている。従って、露光光源１１から出射された露光光ＥＬは、ＢＭＵ鏡筒１２を介して照明系鏡筒１３に入射され、照明光学系ＬＣを通過することによってレチクルＲ上のパターンを均一に照明するように調整される。
【００２４】
レチクルステージ１４は、所定のパターンが形成されたレチクルＲを、露光光ＥＬの光軸と直交する面内で移動可能に保持するようになっている。また、投影系鏡筒１５の各内部には、カバー本体内空間となる収容室Ｓ４が形成されており、当該収容室Ｓ４には照明光学系ＬＣによって照明されたレチクルＲ上のパターンの像をウエハＷ上に投影するための投影光学系ＰＣを構成する光学素子（光学部材）が収容されている。具体的に言えば、投影系鏡筒１５の収容室Ｓ４には、複数（図１では３つ）のレンズエレメント３０が収容されている。また、投影系鏡筒１５の上下両端部には平行平板ガラス１９が装着されている。ウエハステージ１６は、露光光ＥＬに対して感光性を有するフォトレジストが塗布されたウエハＷを、露光光ＥＬの光軸と直交する面内において移動可能に、かつ、その光軸に沿って微動可能に保持するようになっている。
【００２５】
また、ＢＭＵ鏡筒１２、照明系鏡筒１３（第１照明系鏡筒１７と第２照明系鏡筒１８）及び投影系鏡筒１５の各収容室Ｓ１〜Ｓ４には、パージガス供給系３１が接続されている。そして、各収容室Ｓ１〜Ｓ４には、マイクロデバイス工場のユーティリティプラント内のタンク３２に貯留されたパージガスが給気配管３３を通じて供給されるようになっている。給気配管３３は、ＢＭＵ鏡筒１２、照明系鏡筒１３（第１照明系鏡筒１７と第２照明系鏡筒１８）及び投影系鏡筒１５に夫々形成されたガス供給孔３４に接続されている。本実施形態では、パージガスとして、空気の分子量（２８．９６６）よりも小さい分子量（４．００３）であるヘリウムガス（不活性ガス）が供給されるようになっている。
【００２６】
また、給気配管３３には、パージガス中に含まれる不純物を除去するためのフィルタ３６、及びパージガスの温度を所定の温度に調整すると共にパージガス中の水分を除去するための温調乾燥器３７が設けられている。フィルタ３６と温調乾燥器３７によってパージガスは、水分、有機化合物（有機ケイ素化合物、アンモニア塩、硫酸塩など）、又は酸素などの不純物が除去された状態で各収容室Ｓ１〜Ｓ４に供給されるようになっている。そして、各収容室Ｓ１〜Ｓ４に供給されたパージガスは、排気配管３９を通じて半導体素子工場の排気ダクトＤに排出されるようになっている。排気配管３９は、ＢＭＵ鏡筒１２、照明系鏡筒１３（第１照明系鏡筒１７と第２照明系鏡筒１８）及び投影系鏡筒１５に夫々形成されたガス排出孔３５に接続されている。
【００２７】
次に、光学部材収容装置としての各鏡筒１２，１３，１５のうち照明系鏡筒１３を代表例として当該照明系鏡筒１３を構成する第１照明系鏡筒１７について図２及び図３を用いて詳しく説明する。
【００２８】
図２及び図３（ａ）の断面図に示すように、第１照明系鏡筒１７は、直方体状（箱形状）をなすカバー本体４０を有している。カバー本体４０は、所定方向（本実施形態では下方向）に開口部４１ａが形成された箱状カバー部材４１と、該箱状カバー部材４１の開口部４１ａを閉塞する板状（蓋状）のカバー部材４２とから構成されている。箱状カバー部材４１は例えばアルミニウム等の金属製ブロックから箱形状に削り出した一体成型品として構成されており、その壁面には継ぎ目がないように形成されている。そして、かかる箱状カバー部材４１に対してカバー部材４２が開口部４１ａを閉塞するように接合部４３を介して接合されることにより、カバー本体４０内には、ミラー２３等の各種光学素子（光学部材）を収容する収容室Ｓ２が形成されるようになっている。なお、接合部４３には、図示しないＯリング等のゴム製ガスケットが介在され、収容室Ｓ２の気密性が確保されている。
【００２９】
また、前述したように、収容室Ｓ２にはパージガスとしてヘリウムガスが供給されるようになっている。そのため、図２に示すように、板状のカバー部材４２には２つのガス供給孔３４が貫通形成されている。そして、この各ガス供給孔３４に対して図１に示すように給気配管３３が接続されるようになっている。また、各ガス供給孔３４と対応するようにして、箱状カバー部材４１には２つのガス排出孔３５が貫通形成されている。そして、この各ガス排出孔３５に対して図１に示すように排気配管３９が接続されるようになっている。また、板状のカバー部材４２には、収容室Ｓ２内のミラー２３と対応する各位置に穿孔部３８が貫通形成されている。さらに、箱状カバー部材４１の外側面にはガス検知センサ（検出手段）４４が付設され、接合部４３からのガス漏れを検知した場合には、その検知信号を主制御系ＣＲへ送信するようになっている。
【００３０】
そこで次に、上記のように構成した本実施形態の露光装置１０及び光学部材収容装置としての各鏡筒１２，１３，１５の作用について、主として照明系鏡筒１３を構成する第１照明系鏡筒１７でのガス漏れの抑制作用に着目して以下説明する。
【００３１】
さて、露光装置１０では、主制御系ＣＲの制御に基づきタンク３２からヘリウムガスが給気配管３３を介して各鏡筒１２，１３，１５の収容室Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に供給される。従って、照明系鏡筒１３を構成する第１照明系鏡筒１７のカバー本体４０内に形成された収容室Ｓ２内にもヘリウムガスが供給され、このヘリウムガスが収容室Ｓ２内に供給されてガス置換を行うことになる。そして、ガス置換が行われたガスについては排気配管３９を介して収容室Ｓ２内から排出される。
【００３２】
ところで、収容室Ｓ２に供給されるヘリウムガスは、その分子量（４．００３）が空気の分子量（２８．９６６）よりも小さい気体である。そのため、収容室Ｓ２内では、当該収容室Ｓ２の上方域に滞留しやすく、当該収容室Ｓ２の下方域には滞留し難いという性質がある。従って、収容室Ｓ内に供給されたヘリウムガスはミラー２３やリレーレンズ２６等の光学素子（光学部材）の表面には流動しながら接触するものの、箱状カバー部材４１の開口部４１ａを閉塞するように板状のカバー部材４２がゴム製ガスケット等を介在させて接合された接合部４３の位置（収容室Ｓ２の下方位置）近傍には滞留することがない。
【００３３】
その結果、たとえ接合部４３に組み付け不良があったとしても、その接合部４３からヘリウムガスがカバー本体４０の外部へ漏洩する虞が低減する。また、接合部４３に組み付け不良がない場合には、接合部４３の近傍にヘリウムガスが滞留することはないので、その接合部４３に介在したゴム製ガスケットを透過してヘリウムガスがカバー本体４０の外部へ漏洩する虞は殆どなく、たとえ漏洩があったとしても微量である。なお、収容室Ｓ２内へのヘリウムガスの供給量が過剰になり、収容室Ｓ２内の全域にヘリウムガスが過度に充満した場合には、接合部４３のゴム製ガスケットを透過してのガス漏れが生じる可能性もあり得る。しかし、その場合には、接合部４３よりも上方位置となるようにしてカバー本体４０の外側面に付設されたガス検知センサ４４により当該ガス漏れが検知され、その検知信号が主制御系ＣＲへ送信される。そして、当該主制御系ＣＲの制御により、タンク３２からのガス供給が停止される。
【００３４】
従って、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）カバー本体４０の収容室Ｓ２に供給されるヘリウムガスは分子量（４．００３）が空気の分子量（２８．９６６）よりも小さいため、収容室Ｓ２内に供給された後には、収容室Ｓ２内の上方域には滞留しやすい一方、カバー本体４０の接合部４３が設けられた下方域には滞留し難いという性質を有している。そのため、収容室Ｓ２に供給されたヘリウムガスについては、接合部４３よりも上方に配置されたミラー２３等の光学素子には流動しながら接触するものの、当該光学素子よりも下方に位置する接合部４３からカバー本体４０の外部へ漏洩することはない。従って、このようなガス漏れ抑制により、カバー本体４０の収容室Ｓ２内には外気が侵入し難くなり、吸光物質や不純物による光学部材（ミラー２３等）の性能劣化を良好に防止することができる。
【００３５】
（２）照明光学系ＬＣを構成するフライアイレンズ等の各光学素子（光学部材）は高価であるため、その性能劣化の防止が望まれるが、本実施形態では、そのような照明光学系ＬＣの全てを収容する照明系鏡筒１３内に分子量（４．００３）が空気の分子量（２８．９６６）よりも小さいヘリウムガスを供給するようにした。そして、例えば第１照明系鏡筒１７において例示したように、その鏡筒１７のカバー本体４０における接合部４３が各光学素子（ミラー２３等）よりも下方位置となるようにした。従って、そのような接合部４３からのガス漏れ抑制が確実に図られるため、高価な光学部材（フライアイレンズ等）の性能劣化を良好に防止することができると共に、露光光ＥＬが安定した状態でレチクル（マスク）Ｒを照明することができる。
【００３６】
（３）カバー本体４０における収容室Ｓ２を板状のカバー部材４２と共に囲み形成する箱状カバー部材４１は金属製ブロックから削り出し形成された継ぎ目のない一体成形品であるため、カバー本体４０においてガスが漏洩する可能性のある箇所が少なくなる。従って、前述したガスの漏洩をより効果的に防止することができる。
【００３７】
（４）カバー本体４０においてガス供給孔３４とガス排出孔３５以外に貫通するように形成された穿孔部３８も、ヘリウムガスが滞留し難い収容室Ｓ２の下方位置、具体的には板状のカバー部材４２に貫通形成するようにしたので、カバー本体４０においてガスが漏洩する可能性のある箇所を少なくすることができる。従って、この点でも、ガスの漏洩をより効果的に防止することができる。
【００３８】
（５）また、万一、カバー本体４０の接合部４３からヘリウムガスが外部へ漏洩したとしても、その場合にはガス検知センサ４４からの検知信号に基づき主制御系ＣＲがタンク３２からのガス供給を停止する等の迅速なガス漏れ対応処理を講じることができるので、光学部材（フライアイレンズ等）の性能劣化を良好に防止することができる。
【００３９】
なお、実施形態は以下のような別の実施形態（別例）に変更してもよい。
・  図４に示すように、上下方向において高さが異なる二位置に第１照明系鏡筒１７が分割されている場合には、両第１照明系鏡筒１７の各カバー本体４０の間を継ぎ目のない蛇腹の筒状管４５により連結するとよい。その場合には、筒状管４５の内部の適当な位置にミラー２３を配置することで、露光光ＥＬの光路が確保される。
【００４０】
・  パージガスとしては、空気の分子量（２８．９６６）よりも分子量が小さいガスであれば、ヘリウムガス（分子量：４．００３）に限定されるものではない。例えば、窒素（分子量：２８．０１）、ネオン（分子量：２０．１７９）等を用いてもよい。
【００４１】
・  その一方、次のようにすれば、パージガスとして、空気の分子量（２８．９６６）よりも分子量が大きいガスを用いることも可能である。即ち、図３（ｂ）に示すように、その場合には、箱状カバー部材４１の開口部４１ａが上方を向くように配置し、その開口部４１ａを閉塞するように板状のカバー部材４２を接合部４３を介して接合すればよい。このようにすれば、接合部４３がリレーレンズ２６等の光学素子よりも上方位置となる。従って、例えばパージガスとしてアルゴン（分子量：３９．９５）やキセノン（分子量：１３１．３０）、クリプトン（分子量：８３．８０）等を用いた場合、それらのガスは、収容室Ｓ２内内の下方域に滞留しやすい一方、接合部４３がある上方域には滞留し難いため、その接合部４３からカバー本体４０外へのガス漏れが殆どなくなる。
【００４２】
・  実施形態では、パージガスがヘリウムガスであるため、図２に示すようにガス検知センサ４４が接合部４３よりも上方位置となるように設けられていたが、パージガスがアルゴン等の分子量の大きいガスの場合、ガス検知センサ４４は接合部４３よりも下方位置となるように設けられる。また、このようなガス検知センサ４４は必ずしも設けていなくてもよい。
【００４３】
・  実施形態において、箱状カバー部材４１を、金属板から箱形状にプレス成形により継ぎ目のない一体成型品に形成してもよい。又は、複数の板状をなすカバー構成部材を箱形状に組み付け、各カバー構成部材同士の継ぎ目を溶接した一体成形品に形成してもよい。このようにしても金属製ブロックから削り出し形成した実施形態の箱状カバー部材４１と同様の機能・効果を導くことができる。
【００４４】
次に、前述した露光装置１０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５は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシンなど）の製造例のフローチャートを示す図である。
【００４５】
図５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など）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Ｒなど）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、ガラスプレートなど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。
【００４６】
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、リソグラフィ技術などによって基板上に実際の回路などを形成する。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（チップ封入など）などの工程が必要に応じて含まれる。
【００４７】
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、耐久性テストなどの検査を行う。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。
【００４８】
図６は、半導体デバイスの場合における図５のステップＳ１０４の詳細なフローの一例を示す図である。図６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。
【００４９】
ウエハプロセスの各段階において、前述した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。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１０）によってマスク（レチクルＲ）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。
【００５０】
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、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、露光量制御を高精度で行うことができる。従って、露光精度を向上することができて、最小線幅０．１μｍ程度の高集積度のデバイスを歩留まりよく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】露光装置の概略構成図。
【図２】照明系鏡筒を構成する第１鏡筒の側面図。
【図３】（ａ）は図２のＡ−Ａ線矢視による第１鏡筒の断面図、（ｂ）は別例の第１鏡筒の断面図。
【図４】複数の照明系鏡筒を接続部材で接続した例を示す模式図。
【図５】デバイス製造例のフローチャート。
【図６】半導体デバイスの場合における基板処理に関する詳細なフローチャート。
【符号の説明】
【００５２】
ＥＬ…露光光、ＬＣ…照明光学系、Ｒ…レチクル（マスク）、１０…露光装置、１１…露光光源、１２，１３，１５，１７，１８…鏡筒（光学部材収容装置）、２１〜２４，２６，２９，３０…光学素子（光学部材）、３４…ガス供給孔、３５…ガス排出孔、３８…穿孔部、４０…カバー本体、４１…箱状カバー部材、４１ａ…開口部、４２…カバー部材、４３…接合部、４４…ガス検知センサ（検出手段）、５０…筒状カバー部材。
【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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