(57)【要約】【課題】  光束を偏光させる光学部材がボールベアリング等によって汚染されないようにすること。【解決手段】  光学装置１０は、照明光学系ハウジング３４内に配置される架台１１と、該架台１１内に形成された空間にボールベアリング１３を介して回転自在に配置された、回転支持部材１４と、該回転支持部材１４内に配置された、光学部材１５と、該回転支持部材１４を回転駆動するモータ１６と、該モータ１６の回転駆動力を伝達する伝達機構としてのプーリ１７，１８及びベルト１９とを備える。非露光動作時、シール部材２２を突起１４ｂに気密状態で接触させ（隙間Ｃ１を閉じ）、光路空間を有する空間部分１２ａを、架台１１内の他の空間部分１２ｂ、１２ｃ、１２ｄから遮断して、光学部材１５の汚染を防止する【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に所定の空間を有する架台と、該架台内の前記空間に軸受を介して回転自在に配置された回転支持部材と、該回転支持部材内に配置された光学部材とを備える光学装置であって、
前記架台内の前記空間を前記光学部材が配置される第１の空間部分と前記軸受が配置される第２の空間部分とに隔離する、隔離機構を有することを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
前記隔離機構は、前記架台と前記回転支持部材との間の隙間に設けられ、前記回転支持部材の非回転時に前記第１の空間部分を前記第２の空間部分から密閉し、且つ前記回転支持部材の回転時に前記第１の空間部分と前記第２の空間部分とを連通するシール部材を有することを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の光学装置において、
前記架台は、前記回転支持部材の軸方向における一端部付近に設けられ、少なくとも前記第１の空間部分に不活性ガスを供給するためのガス供給口と、前記回転支持部材の軸方向における他端部付近に設けられ、前記第１の空間部分に供給された前記不活性ガスを排気する第１のガス排出口とを有す得ることを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項１乃至３に何れか一項に記載の光学装置において、
前記架台内に配置され、前記回転支持部材を介して前記光学部材に回転駆動力を伝達する伝達機構と、
前記軸受及び前記伝達機構付近の、前記不活性ガスとともに、前記軸受及び前記伝達機構から発生する発生ガス及び不純物を、前記架台の外部に排出する第２のガス排出口とを有することを特徴とする光学装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか一項に記載の光学装置において、
前記シール部材が、前記光学部材の非回転時に該シール部材に作用するガスの圧力によって膨らんで前記架台に密着することにより、前記第１の空間部分を前記第２の空間部分から密閉することを特徴とする光学装置。
【請求項６】
請求項１に記載の光学装置において、
前記隔離機構は、前記架台と前記回転支持部材との間の隙間を、前記第１の空間部分から不活性ガスが前記第２の空間部分に流入、或いは前記第２の空間部分から不純物を含んだ不活性ガスが前記第１の空間部分に流入するのを制限するように形成して構成されることを特徴とする光学装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光学装置において、
前記隙間が、前記架台と前記回転支持部材のいずれか一方に弾性環状部材を配置して、該隙間の幅を調整することにより形成されてなることを特徴とする光学装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の光学装置において、
前記隙間が、前記架台と前記回転支持部材のいずれか一方に金属泊製のテープを配置して、該隙間の幅を調整することにより形成されてなることを特徴とする光学装置。
【請求項９】
露光光をマスクに照射して該マスクに形成されたパターンを被露光基板に露光転写する露光装置において、
前記露光光を前記マスクに照射する光学系に請求項１乃至８の何れか一項に記載の光学装置を配置して、前記露光光の前記被露光基板上への照度分布が均一となるように構成してなることを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の露光装置において、
前記光学装置の光学部材が、前記露光光の光軸方向を変える偏光部材であることを特徴とする露光装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の露光装置において、
前記偏光部材が、前記回転支持部材内に該回転支持部材の軸線に対して傾斜して配置した透明な平行平板であることを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
請求項９乃至１１の何れか一項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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボールベアリング等の回転駆動機構からの発塵、脱ガス等による光学部品の汚染を回避するように構成した、光学装置、該光学装置を備えた露光装置及び該露光装置を利用したデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや液晶表示デバイスを、リソグラフィ技術を用いて製造する際には、パターンが形成されたマスクに露光用照明光（露光光）を照射し、このマスクのパターンの像を、投影光学系を介してフォトレジスト等の感光剤が塗布された半導体ウエハやガラスプレート等の感光性基板上に投影露光する露光装置が使用されている。近年においては、基板上のショット領域に投影されるパターン形状の微細化の要求に伴い、使用される露光光は短波長化される傾向にあり、これまでの水銀ランプに代わってＫｒＦ（クリプトンフッ素）エキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（アルゴンフッ素）エキシマレーザ（１９３ｎｍ）を用いた露光装置が実用化されつつある。また、更なるパターン形状の微細化を目指してＦ２（フッ素）レーザ（１５７ｎｍ）を用いた露光装置の開発も進められている。
【０００３】
レーザ光のような非常に干渉性の良い光源を使用する場合、照明光学系を通過する間にスペックルパターン(speckle pattern)と呼ばれる干渉パターン（干渉縞）が形成されてしまい、これが露光ムラの原因となることが指摘されているので、レーザ光を光源とする露光装置では、干渉縞のコントラストを低下させるために照明光学系に光束を偏光させる光学部材を配置し、露光中にこの光学部材を駆動（回転駆動）させて、パルス毎の干渉縞の位相を変えながら露光を行うことにより、干渉縞を平均化してショット領域内の照度分布を均一化し、露光ムラを極力減少させている。
【０００４】
光学部材を回転駆動させる機構（以下回転駆動機構という）は、例えば光学部材を支持した円筒状の支持部材を回転自在に支持するためのボールベアリングと、該支持部材を回転駆動するステッピングモータ、ＡＣモータ、ＤＣモータ等のモータ及び該モータの回転駆動力を支持部材に伝達する伝達機構とを有し、これらボールベアリング、モータ、伝達機構等が光路空間内に配置されていると、ボールベアリング、モータ、伝達機構等から発塵や脱ガス等が生じて、光学部材（照明光学系）の透過率が低下するおそれがある。
【０００５】
このため、例えばモータを光学部材が配置されている光路空間の外に配置する一方、支持部材にシール部材を設けてボールベアリングや伝達機構等を該光路空間から遮断することが考えられている。
【０００６】
しかしながら、支持部材は円筒体で、例えばモータの駆動軸が１０ｍｍφであるのに対し、支持部材の外径が１００ｍｍφ位で、該支持部材の周速度が駆動軸の１０倍速いものとなる。例えば、外径１００ｍｍφの支持部材を２０００ｒｐｍで回転させると、周速は時速３８ｋｍとなり、シール部材の耐久性が問題となる。
【０００７】
回転駆動機構等からの発塵や脱ガス等が生じないように、光学部材を回転駆動させる機構として、気体軸受のような非接触の軸受を用いた中空モータを使用することが提案されているが（特許文献１）、気体軸受に潤滑気体を供給する流路等の構造が複雑で且つ高価になる問題がある。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１８２９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、光束を偏光させる光学部材がボールベアリング等によって汚染されないようにした光学装置、該光学装置を備えた露光装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、前記露光装置を利用したマイクロデバイスの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する、本発明の請求項１に記載の光学装置は、内部に所定の空間を有する架台１１と、該架台１１内の前記空間に軸受（ボールベアリング１３）を介して回転自在に配置された回転支持部材１４と、該回転支持部材１４内に配置された光学部材１５とを備えてなる光学装置１０であって、前記架台１１内の前記空間を前記光学部材１５が配置される第１の空間部分１２ａと前記軸受（ボールベアリング１３）が配置される第２の空間部分１２ｄとに隔離する、隔離機構を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の光学装置は、前記請求項１に記載の光学装置において、前記隔離機構が、前記架台１１と前記回転支持部材１４との間の隙間Ｃ１（図２参照）に設けられ、前記回転支持部材１４の非回転時に前記第１の空間部分１２ａを前記第２の空間部分１２ｄから密閉し、且つ前記回転支持部材の回転時に前記第１の空間部分１２ａを前記第２の空間部分１２ｄと連通するシール部材２２を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項１又は２に記載の光学装置において、前記架台１１が、前記回転支持部材１４の軸方向における一端部付近に設けられ、少なくとも前記第１の空間部分１２ａに不活性ガスを供給するためのガス供給口２３と、前記回転支持部材１４の軸方向における他端部付近に設けられ、前記第１の空間部分１２ａに供給された前記不活性ガスを排気する第１のガス排出口２４とを設けるようにしてもよい（請求項３）。
【００１４】
また、請求項１乃至３に何れか一項に記載の光学装置において、前記架台１１内に配置され、前記回転支持部材１４を介して前記光学部材１５に回転駆動力を伝達する伝達機構（プーリ１７、１８、ベルト１９）と、前記軸受（ボールベアリング１３）及び前記伝達機構付近の、前記不活性ガスとともに、前記軸受及び前記伝達機構から発生する発生ガス及び不純物を、前記架台１１の外部に排出する第２のガス排出口（排気口２６）とを設けるようにしてもよい（請求項４）。
【００１５】
また、請求項２乃至４の何れか一項に記載の光学装置において、前記シール部材２２が、前記光学部材１５の非回転時に該シール部材２２に作用するガスの圧力によって膨らんで前記架台１１に密着することにより、前記第１の空間部分１２ａを前記第２の空間部分１２ｄから密閉するようにしてもよい（請求項５）。
【００１６】
また、請求項１に記載の光学装置において、前記隔離機構が、前記架台１１と前記回転支持部材１４との間の隙間Ｃ２、Ｃ３を、前記第１の空間部分１２ａから前記不活性ガスが前記第２の空間部分１２ｄに流入、或いは前記第２の空間部分１２ｄから不純物を含んだ前記不活性ガスが前記第１の空間部分１２ａに流入するのを制限するように形成することにより、構成されることを特徴とする（請求項６）。
【００１７】
請求項６に記載の光学装置において、前記隙間Ｃ２、Ｃ３を、前記架台１１と前記回転支持部材１４のいずれか一方に弾性環状部材（Ｏリング２８）を配置して、該隙間の幅を調整することにより形成するようにしてもよい（請求項７）。
【００１８】
請求項６に記載の光学装置において、前記隙間Ｃ２、Ｃ３を、前記架台と前記回転支持部材のいずれか一方に金属泊製のテープを配置して、該隙間の幅を調整することにより形成するようにしてもよい（請求項８）。
【００１９】
また、本発明の請求項９に記載の露光装置は、露光光をマスクに照射して該マスクに形成されたパターンを被露光基板に露光転写する露光装置において、前記露光光を前記マスクに照射する光学系に請求項１乃至８の何れか一項に記載の光学装置を配置して、前記露光光の前記被露光基板上への照度分布が均一となるように構成してなることを特徴とする。
【００２０】
請求項９に記載の露光装置において、前記光学装置の光学部材が、前記露光光の光軸方向を変える偏光部材であることを特徴とする（請求項１０）。
【００２１】
請求項１０に記載の露光装置において、前記偏光部材を、前記回転支持部材内に該回転支持部材の軸線に対して傾斜して配置した透明な平行平板から構成するようにしてもよい（請求項１１）。
【００２２】
また、本発明のマイクロデバイスの製造方法は、請求項９乃至１１の何れか一項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。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の請求項１に記載の光学装置によれば、架台内の空間を光学部材が配置される第１の空間部分と軸受が配置される第２の空間部分とに隔離する、隔離機構を設けているので、光学部材が軸受からの発塵、脱ガス等によって汚染されるのを防止することが出来る。
【００２４】
また、本発明の請求項２に記載の光学装置によれば、架台と回転支持部材との間に設けられたシール部材が、光学部材の非回転時に第１の空間部分を第２の空間部材から密閉するようにしてあるので、シール部材の耐久性等を問題とすることなく、光学部材が軸受からの発塵、脱ガス等によって汚染されるのを確実に防止することが出来る。
【００２５】
また、本発明の請求項３に記載の光学装置によれば、回転支持部材の軸方向における一端部付近に第１の空間部分に不活性ガスを供給するガス供給口を設け、該回転支持部材の軸方向における他端部付近に第１の空間部分に供給された不活性ガスを排気する第１のガス排出口を設けているので、回転支持部材の軸方向一端部から他端部に向けての不活性ガスの流れが形成され、該不活性ガスにより、光学部材が軸受からの発塵、脱ガス等によって汚染されるのをより確実に防止することが出来る上に、不活性ガスが第２の空間部分などに漏れる割合が少なくて済む。
【００２６】
また、本発明の請求項４に記載の光学装置によれば、回転支持部材を介して光学部材に回転駆動力を伝達する伝達機構を架台内に配置し、軸受及び伝達機構付近から発生する発生ガス及び不純物を前記架台の外部に排出する第２のガス排出口を設けているので、不純物等が第１の空間部分に逆流するのを防止することができ、光学部材が軸受や伝達機構からの発塵、脱ガス等によって汚染されるのをより確実に防止することが出来る。
【００２７】
また、本発明の請求項５に記載の光学装置によれば、シール部材が、光学部材の非回転時に該シール部材に作用するガスの圧力によって膨らんで架台に密着することにより、第１の空間部分を第２の空間部分から密閉するようにしているので、シール部材の耐久性等を問題とすることなく、光学部材が軸受からの発塵、脱ガス等によって汚染されるのを確実に防止することが出来る上に、機構が極めて簡単となる。
【００２８】
また、本発明の請求項６に記載の光学装置によれば、隔離機構が、架台と回転支持部材との間の隙間を、第１の空間部分から不活性ガスが第２の空間部分に流入、或いは第２の空間部分から不純物を含んだ不活性ガスが第１の空間部分に流入するのを制限するように形成することにより構成してあるので、シール部材の耐久性等を問題とすることなく、光学部材が軸受からの発塵、脱ガス等によって汚染されるのを確実に防止することが出来る上に、何ら特別な機構を必要とせずに済む。
【００２９】
また、本発明の請求項７に記載の発明によれば、離隔機構を構成する隙間を、架台と回転支持部材のいずれか一方に弾性環状部材を配置して、該隙間の幅を調整することにより形成し、また本発明の請求項８に記載の発明によれば、離隔機構を構成する隙間を、架台と回転支持部材のいずれか一方に金属泊製のテープを配置して、該隙間の幅を調整することにより形成するようにしてあるので、構成が極めて簡単である。
【００３０】
本発明の請求項９，１０，１１に記載の露光装置によれば、露光光をマスクに照射する光学系に請求項１乃至７の何れか一項に記載の光学装置を配置して、露光光の被露光基板上への照度分布が均一となるように構成してなるので、軸受や伝達機構からの発塵、脱ガス等によって汚染されるおそれなく、光学装置により露光ムラを無くすことができる。
【００３１】
また、本発明の請求項１２に記載のマイクロデバイスの製造方法によれば、請求項９乃至１１の何れか一項に記載の露光装置を用いているので、軸受や伝達機構からの発塵、脱ガス等によって汚染されるおそれなく、光学部材により露光ムラを無くした状態でマイクロデバイスを製造することができ、製品の歩留まりを向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下本発明の光学装置、露光装置及びマイクロデバイスの製造方法の実施形態について図１乃至図９を参照して説明する。
【００３３】
図１は本発明の光学装置の第一の実施形態の全体構成を示す断面図、図２は図１の光学装置に配置したシール部材を示す、光学部材の回転駆動時（露光動作時）における部分拡大断面図、図３は図１の光学装置に配置したシール部材を示す、光学部材の非回転駆動時（非露光動作時）における部分拡大断面図、図４は本発明の光学装置の第二の実施形態の全体構成を示す断面図、図５は図４の光学装置における架台と回転支持部材との間の隙間を示す部分拡大断面図、図６は図４の変形例を示す断面図、図７は図６の変形例における架台と回転支持部材との間の隙間を示す部分拡大断面図、図８は本発明の露光装置の一実施形態を示す全体構成を示す概略図、図９はマイクロデバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【００３４】
まず、図８を参照して露光装置全体の概略を説明する。
【００３５】
露光装置３０は、半導体マイクロデバイス、液晶表示デバイス等を製造する際に用いられ、図１、図４又は図６の何れかに示す光学装置１０が配置された照明光学系３１と、投影光学系３２と、照明光学系３１と投影光学系３２との間でレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ及び投影光学系２２の像面側に配置された、基板としてのウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴ等を備える。
【００３６】
照明光学系３１は、ミラーＭ１，Ｍ２，Ｍ３、及びこれらミラーＭ１などの他にオプティカルインテグレータとしてのフライアイレンズ３３、視野絞り（不図示）などの光学部品を照明光学系ハウジング３４内に所定の位置関係で収容してなり、不図示のリレー光学系を介して、ＡｒＦエキシマレーザ（出力波長１９３ｎｍ）あるいはＫｒＦエキシマレーザ（出力波長２４８ｎｍ）などの、光源としてのエキシマレーザ３５に接続される。リレー光学系は、その少なくとも一部にビーム・マッチング・ユニットと称される、エキシマレーザ３５と照明光学系３１との間の光軸調整用の光学系（不図示）を含む。照明光学系ハウジング３４及びリレー光学系を収容する鏡筒内には、不活性ガスが供給され、清浄度が良好に維持される。
【００３７】
照明光学系ハウジング３４内には、光学装置１０が、その駆動源としてのモータ１６を照明光学系ハウジング３４の外側に出した状態で、例えばミラーＭ１とミラーＭ２との間の光路に配置されており、露光中に照明光学系３１を通る光束を偏光し、フライアイレンズ３３の光入射面に対する入射角と入射位置を時間的に変動させて、該光入射面に干渉縞が生じないようにしている。
【００３８】
投影光学系３２は、例えば両側テレセントリックな縮小系が用いられていて、その投影倍率が例えば１／４、１／５或いは１／６等に設定されている。照明光学系３１によりレチクルＲが照明されると、該レチクルＲに形成されたパターンが投影光学系３２によって前記投影倍率で縮小され、フォトレジストが塗布されたウエハＷ上に投影転写される。
【００３９】
レチクルステージＲＳは、不図示の駆動系によりレチクルＲを投影光学系２２の光軸方向への微動、投影光学系３２の光軸と直交する面内での２次元的な移動及び微小回転をさせる。レチクルステージＲＳＴの端部には不図示のレーザ光波干渉測長器（干渉計）からのレーザビームを反射する移動鏡が固定されている。レチクルステージＲＳＴの２次元的な位置は、干渉計によって例えば０．０１μｍ程度の分解能で常時検出される。
【００４０】
ウエハステージＷＳＴは、ステージベース上で駆動系（不図示）により水平面内において２次元方向に駆動される。ウエハステージＷＳＴ上には不図示のウエハホルダを介してウエハＷが真空吸着などにより固定される。ウエハステージＷＳＴ上には不図示のレーザ光波干渉測長器（干渉計）からのレーザビームを反射する移動鏡が固定されている。ウエハステージの２次元的な位置は、干渉計によって例えば０．０１μｍ程度の分解能で常時検出される。
【００４１】
モータ１６、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴは、主制御部３６によってそれぞれ制御される。この主制御部３６は、種々のシーケンスの管理等の露光装置３０全体を制御するもので、例えば露光動作中にモータ１６を回転させ、露光動作終了時にモータ１６の回転を停止させる等の制御を行う。
【００４２】
次に、本発明の光学装置の一実施形態を図１乃至図３を参照して説明する。
【００４３】
光学装置１０は、照明光学系ハウジング３４内に配置される、例えばアルミニウム合金製等の金属ブロックから形成された架台１１と、該架台１１内に形成された空間に軸受としてのボールベアリング１３を介して回転自在に配置された、例えばアルミニウム合金製等の円筒状回転支持部材１４と、該回転支持部材１４内に配置された、平行平板ガラスからなる光学部材１５と、該回転支持部材１４（光学部材１５）を回転駆動するモータ１６と、該モータ１６の回転駆動力を伝達する伝達機構としてのプーリ１７，１８及びベルト１９とを備える。
【００４４】
モータ１６は上述したように照明光学系ハウジング３４の外側に配置される。伝達機構としての、回転支持部材１４の外周に一体に設けたプーリ１７と、モータ１６の駆動軸１６ａに取り付けたプーリ１８と、これらプーリ１７，１８間に架け渡したベルト１９は、ボールベアリング１３、回転支持部材１４と共に架台１１の空間内に配置される。
【００４５】
架台１１は、上述したように照明光学系ハウジング３４内のミラーＭ１とＭ２との間の露光光としての紫外線が通る光路上に配置される。架台１１は、光路空間を有する空間部分１２ａが形成された第１筐体部１１ａと、空間部分１２ａに隣接する空間部分１２ｂが形成された第２筐体部１１ｂとを備える。さらに、第１筐体部１１ａと第２筐体部１１ｂとの間には、空間部分１２ａと空間部分１２ｂとを連通する空間部分１２ｃが形成される。
【００４６】
第１筐体部１１ａには、露光光の光軸方向における一端面と他端面、露光光が通過するための開口が形成されており、この開口には、露光光が透過可能な性質を有するカバーガラス２０がそれぞれ配置されている。また、第２筐体部１１ｂには、露光光の光軸方向と平行な方向における一端面に、ボールベアリング２１を介してモータ１６の駆動軸１６ａを支持するための開口が形成されている。
【００４７】
第１筐体部１１ａに形成された空間部分１２ａには、回転支持部材１４が、ボールベアリング１３を介して回転自在に配置されており、回転支持部材１４の回転中心軸が、照明光学系３１の光軸（光路）と一致すようにしてある。また、空間部分１２ｂには、モータ１６の駆動軸１６ａに固定されたプーリ１８が配置される。また、空間部分１２ｃには、回転支持部材１４の軸方向他端部の外周に一体に設けたプーリ１７と、駆動軸１６ａに取り付けられるプーリ１８との間に架け渡されたベルト１９が配置される。
【００４８】
ボールベアリング１３は、第１筐体部１１ａの内壁面と回転支持部材１４の外周面との間に形成された空間部分１２ｄに配置されていて、回転支持部材１４を架台１１に対して回転可能に保持する。
【００４９】
回転支持部材１４内には、前述した光学部材１５が、該回転支持部材１４の軸線に対して傾斜した状態で配置されている。回転支持部材１４の内周側には、その軸方向に貫通した複数の通気通路１４ａが、周方向に適宜間隔をあけて配置されている。また、回転支持部材１４の軸方向一端部と他端部の外周側下面には、それぞれ突起１４ｂが周方向に沿って連続して形成されている。これら突起１４ｂと対向する第１筐体部１１ａの内壁面には弾性材からなるシール部材２２（図２、図３参照）が配置されていて、回転支持部材１４（光学部材１５）の非回転時、該シール部材２２が圧縮空気の圧力で膨出して突起１４ｂと接触し、空間部分１２ａ内に空間部分１２ｂ、１２ｃ、１２ｄから遮断した密閉空間を形成する。なお、突起１４ｂと密着するシール部材２２の表面に、突起１４ｂに付着して離れなくなるのを防止するため、テトラフルオロエチレン樹脂、金属泊の層を形成してもよい。シール部材２２が本件発明の隔離機構を構成する。
【００５０】
第１筐体部１１ａのうち、回転支持部材１４の軸方向一端部付近には、不活性ガスとしての窒素ガスを空間部分１２ａに供給する供給口２３が配置される。また、回転支持部材１４の軸方向他端部付近には、空間部分１２ａに供給された窒素ガスを架台１１の外部に排出するガス排出口２４が配置される。これらガス供給口２３とガス排出口２４は、その一端がそれぞれ空間部分１２ａ内に臨み、その他端が照明光学系ハウジング３４の外側に延びている。ガス供給口２３から供給された窒素ガスは、空間部分１２ａから回転支持部材１４の軸方向一端部に流れる一方、通気通路１４ａを介して回転支持部材１４の軸方向他端部に流れ、この後、空間部分１２ａからガス排出口２４を通って架台１１の外側に排出される。空間部分１２ａ内に供給された窒素ガスは、仮に空間部分１２ａと照明光学系ハウジング３４との間を遮断するカバーガラス２０がない場合であっても照明光学系ハウジング３４内に漏れることなく、ガス排出口２４から排出されるように、空間部分１２ａ内で流れが形成されている。
【００５１】
また、第１筐体部１１ａの回転支持部材１４の軸方向一端部付近と軸方向他端部付近には、それぞれ弾性材からなるシール部材２２を膨らませるための圧縮空気を供給する、圧縮空気供給口２５が配置される。この圧縮空気供給口２５は、その一端がシール部材２２の箇所まで延び、またその他端が照明光学系ハウジング３４の外側に延びて、不図示の圧縮空気供給源に接続される。回転支持部材１４（光学部材１５）の非回転時に、圧縮空気供給源から圧縮空気供給口２５に圧縮空気を供給して、該圧縮空気の圧力でシール部材２２を膨出させて突起１４ｂと接触させる。回転支持部材１４（光学部材１５）の回転時には、圧縮空気供給源から圧縮空気供給口２５に圧縮空気が供給されず、シール部材２２が突起１４ｂと接触することはない。
【００５２】
さらに、第２筐体部１１ｂのモータ１６が配置された側の端部には、空間部分１２ｂに連通する排気口２６が配置されていて、該排気口２６を介して空間部分１２ｂ、１２ｃ、１２ｄからガスや不純物が架台１１（照明光学系ハウジング３４）の外に排気される。このガスや不純物には、例えば、ボールベアリング１３，２１からの発塵、ボールベアリング１３，２１のグリースからの脱ガスや、プーリ１７，１８及びベルト１９からの発塵等によるガスや不純物、及び空間部分１２ａから漏れた不活性ガス等が含まれる。排気口２６には、流量制御弁２７が配置され、該排気口２６から排気されるガスや不純物等の流量を制御する。
【００５３】
上述した第一実施形態の光学装置１０によれば、露光装置３０の露光動作時において、シール部材２２と突起部１４ｂとを離した状態で、モータ１６が主制御部３６により動作し、駆動軸１６ａからプーリ１８、ベルト１９、プーリ１７を介して回転支持部材１４にモータ１６の回転駆動力が伝達され、光学部材１５が空間部分１２ａ内で回転する。光源としてのエキシマレーザ３５からの露光光の光束は、照明光学系３１のミラーＭ２とＭ１との間で回転する光学部材１５によって偏光され、フライアイレンズ３３の光入射面に対する入射角と入射位置を時間的に変動させて、フライアイレンズ３３の光入射面に干渉縞が生じないようにしている。フライアイレンズ３３を通過した露光光は、ミラーＭ１によりレチクルＲに導かれて、レチクルＲを照明する。レチクルＲ上のパターンは、この露光光により投影光学系３２を介してウエハＷに露光転写される。このとき、光学装置１０（光学部材１５）によって露光光がウエハＷ上に形成する干渉縞の位相を変化させて、干渉縞の平均化の効果でウエハＷ上のショット領域内の照度分布の均一化を図り、露光ムラを無くすことができる。
【００５４】
この露光動作時においては、圧縮空気供給口２５から圧縮空気が供給されておらず、シール部材２２は膨出することなく、図２に示すように、回転支持部材１４に設けた突起１４ｂから離れている。このため、回転支持部材１４が第１筐体部１１ａ内で回転してもシール部材２２が突起１４ｂによって擦られて劣化したり、発塵したりするおそれがない。また、ガス供給口２３からは窒素ガスが空間部分１２ａ内に供給される一方、この供給された窒素ガスが不活性ガス排出口２４から架台１１（照明光学系ハウジング３４）の外に排出されており、光学部材１５は窒素ガスにより清浄度が維持されている。また、第１筐体部１１ａの内壁面と回転支持部材１４の外周面との間には、図２に示すように隙間Ｃ１があり、この隙間Ｃ１を介して空間部分１２ｄに流れた窒素ガスは、ボールベアリング１３を介して空間部分１２ａに流れるが、空間部分１２ａ内にはガス供給口２３から供給される窒素ガスが排気口２６から架台１１の外に排出されるようなガス流路が形成されているため、光学部材１５の近傍に逆流するおそれはない。
【００５５】
非露光動作時においては、図３に示すように、圧縮空気供給口２５から圧縮空気がシール部材２２に供給されて、該シール部材２２を膨出させて突起１４ｂに気密状態で接触させており（隙間Ｃ１を閉じており）、空間部分１２ａはこのシール部材２２により他の空間部分１２ｂ、１２ｃ、１２ｄから遮断され、密閉されている。
【００５６】
したがって、非露光動作時に、空間部分１２ａへの窒素ガスの供給が停止されたとしても、ボールベアリング１３、２１、モータ１６、プーリ１７，１８、ベルト１９からの発塵、脱ガス等を、空間部分１２ｄに封じ込めることができ、光学部材１５の汚染を防止することが出来る。
【００５７】
すなわち、上述した第一の実施形態によれば、露光動作時は、架台１１の空間部分１２ａ内に窒素ガスを流す一方、空間部分１２ｂ、１２ｃ、１２ｄから発塵、脱ガス等によるガスや不純物等を窒素ガスとともに架台１１の外に排出することにより（架台１１の空間部分１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ内における窒素ガス、不純物等の流れを制御することにより）、また非露光動作時は、シール部材２２により隙間Ｃ１を閉じて、空間部分１２ａを他の空間部分１２ｂ、１２ｃ、１２ｄから遮断して密閉することにより、光学部材１５の清浄度を維持することが出来る。したがって、回転支持部材１４に伴って生じる不都合（シール部材２２の耐久性、シール部材２２からの発塵等）を確実に回避することができる。
【００５８】
なお、上述した第一の実施形態において、ガス排出口２４をガス供給口に代え、また排気口２６からは、空間部分１２ａに供給された窒素ガスと、空間部分１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ内のボールベアリング１３、２１、モータ１６、プーリ１７，１８、ベルト１９からの発塵、脱ガス等による、ガス、不純物等とを排気するように構成してもよい。
【００５９】
次に、図４及び図５を参照して光学装置１０の第二の実施態様について説明する。図４、図５中、図１に示す部分と同一構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００６０】
本第二の実施態様では、隔離機構として、架台１１と回転支持部材１４との間の隙間を、第一の実施形態のようにシール部材２２（図２参照）で閉じる代わりに、該隙間を、流体の流れを制限するように、例えば隙間の幅を狭く形成している。
【００６１】
すなわち、回転支持部材１４の外周面の、ボールベアリング１３によって保持されている部分を挟むように、回転支持部材１４の軸方向一端部寄り外周面と他端部寄り外周面にそれぞれフランジ部１４ｃを設け、これらフランジ部１４ｃと対向する第１筐体部１１ａの内壁面との間の隙間Ｃ２、Ｃ３（図５参照）を、窒素ガスや不純物等が流れ難くなるように、その幅を狭く設定している。
【００６２】
ボールベアリング１３が配置されている空間部分１２ｄは、幅の狭い隙間Ｃ２、Ｃ３によって空間部分１２ａから常に実質的に遮断された状態にあり、空間部分１２ｄ内の、ボールベアリング１３からの発塵、脱ガス等によるガスや不純物等により光学部材１５が汚染されるおそれがない。また、空間部分１２ｂ、１２ｃ内の駆動軸１６ａ、プーリ１７，１８、ベルト１９からの発塵、脱ガス等によるガスや不純物等は排気口２６から架台１１の外部に排気されるので、これらガスや不純物等により光学部材１５が汚染されるおそれもない。
【００６３】
しかし、完全に遮断されたわけではないので、空間部分１２ｄから隙間Ｃ２、Ｃ３を通って窒素ガスが空間部分１２ａ内に漏れることはあるが、その漏れ量は僅かであり、問題は殆ど生じない。
【００６４】
また、空間部分１２ｄから隙間Ｃ２、Ｃ３を通って空間部分１２ａに漏れた窒素ガスやボールベアリング１３からの発塵、脱ガス等によるガスや不純物等は、空間部分１２ａ内の窒素ガスの流れにより光学部材１５の近傍への逆流が阻止される。すなわり、ガス供給口２３からは窒素ガスが空間部分１２ａ内に供給される一方、この供給された窒素ガスが空間部分１２ａからガス排出口２４を通って架台１１（照明光学系ハウジング３４）の外に排出される、窒素ガスの流れが空間部分１２ａ内に形成されているので、これに逆らって空間部分１２ｄ内に漏れた窒素ガスやボールベアリング１３からの発塵、脱ガス等によるガスや不純物等が空間部分１２ｄから光学部材１５の近傍に流れることは殆ど出来ない。また、空間部分１２ｄ内のボールベアリング１３からの発塵、脱ガス等によるガスや不純物等は隙間Ｃ３から直ちに空間部分１２ｃ内に漏れ出て、空間部分１２ｃ、１２ｂ内のガスや不純物等と共に排気口２６から架台１１の外に排気され、空間部分１２ａに流れ込むことは殆ど出来ない。
【００６５】
上述した第二の実施形態において、ガス排出口２４をガス供給口に代え、また排気口２６からは、空間部分１２ａに供給された窒素ガスと、空間部分１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ内のボールベアリング１３、２１、モータ１６、プーリ１７，１８、ベルト１９からの発塵、脱ガス等による、ガス、不純物等を排気するように構成することが好ましく、この場合、空間部分１２ｄ内のボールベアリング１３からの発塵、脱ガス等によるガスや不純物等は、窒素ガスの流れに乗って空間部分１２ａに逆流することなく、排気口２６から排気される。
【００６６】
上述した第二の実施形態では、図１乃至図３に示す第一の実施形態のようにシール部材２２を全く使用しなくても済み、空間部分１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ内の窒素ガス、不純物等の流れをコントロールすることにより、ボールベアリング１３、２１、モータ１６、プーリ１７，１８、ベルト１９からの発塵、脱ガス等による、ガス、不純物等によって光学部材１５が汚染されるのを阻止して、光学部材１５の透過率低下を防止することが出来る。また、ボールベアリング１３、２１、モータ１６、プーリ１７，１８、ベルト１９からの発塵、脱ガス等による、ガス、不純物等は、架台１１から照明光学系ハウジング３４の外に排出されるので、照明光学系３１はこれらガス、不純物等から何ら影響を受けずに済む。
【００６７】
図６及び図７は上述した第二の実施態様の変形例を示している。この変形例では回転支持部材１４の外周面にフランジ部１４ｃ（図４参照）を設ける代わりに、該フランジ部１４ｃが形成された部位である、回転支持部材１４の軸方向一端部寄り外周面と他端部寄り外周面にそれぞれ凹部１４ｄを設け、この各凹部１４ｄ内にＯリング２８を配置し、これらＯリング２８と対向する第１筐体部１１ａの内壁面との間に形成される、架台１１と回転支持部材１４との間の隙間Ｃ４、Ｃ５（図７参照）を、窒素ガスや不純物等の流れを制限するように、その幅を狭く設定している。
【００６８】
この変形例では、上述した第二の実施形態の場合と同様の作用効果を得ることが出来る上に、隙間Ｃ４、Ｃ５の形成及びその調整が容易に行える。例えば、使用するＯリング２８の断面半径を変更したり、或いは凹部１４ｄとＯリング２８との間に金属泊２９（図７参照）を配置したりして、隙間Ｃ４、Ｃ５の幅を調整することが可能である。
【００６９】
なお、回転支持部材１４の外周面に凹部１４ｄを形成して該凹部１４ｄ内にＯリング２８を配置する代わりに、回転支持部材１４の外周面に金属泊２９を接着して隙間Ｃ４、Ｃ５を形成し、その幅を調整するようにしてもよい。
【００７０】
図４、図６に示す光学装置１０の第二の実施形態において、隙間Ｃ３、Ｃ５を、プーリ１７のベルト１９が巻き付けられていない外周面或いはプーリ１７の端面と空間部分１２ｃの内周面との間に形成するようにしてもよい。
【００７１】
次に、図９を参照して本発明のマイクロデバイスの製造方法の一実施態様について説明する。
【００７２】
本実施態様では、図１、図４又は図６の何れかに示す光学装置１０を装備した露光装置３０（図８参照）を使用して、ＩＣやＬＳＩ等の半導体デバイス、液晶表示デバイス、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、ＤＮＡチップ、マイクロマシン等のマイクロデバイスを製造する。
【００７３】
図９に示すように、まずステップＳ３０１（設計ステップ）において、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Ｓ３０２（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レチクル（マスク）を製作する。また、ステップＳ３０３（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
【００７４】
次に、ステップＳ３０４（ウエハ処理ステップ）において、ステップＳ３０１乃至Ｓ３０３で準備したレチクルとウエハを、図８の露光装置３０のレチクルステージＲＳＴ、ウエハステージＷＳＴに載置し、リソグラフィ技術によりウエハ上にレチクルのパターンを露光転写し、ウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ３０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ３０４で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップＳ３０５には、ダイシング工程、ボンディング工程及びパッケージ工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。
【００７５】
最後に、ステップＳ３０６（検査ステップ）において、ステップＳ３０５で製造されたマイクロ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。このような工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、出荷される。
【００７６】
本実施形態のマイクロデバイスの製造方法によれば、ステップＳ３０４（ウエハ処理ステップ）において、光学部材１５（図１等参照）により露光ムラを無くした状態でマイクロデバイスを製造することができ、製品の歩留まりを向上させることが可能となる。
【００７７】
本第一、第二の実施形態の光学装置１０では、モータ１６を架台１１の外に配置する一方、伝達機構としてのプーリ１７、１８、ベルト１９を架台１１内の空間に配置した場合を示したが、モータ１６を架台１１の空間部分１２ｂ内に配置するようにしてもよい。
【００７８】
また、不活性ガスとして窒素ガスを使用した場合を示したが、ヘリウムガスを使用するようにしてもよい。
【００７９】
また、本第二の実施形態の光学装置１０では、隙間Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５の幅を狭く形成することにより、該隙間Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５に流体が流れ難くした（流れを制限するようにした）場合を示したが、例えば隙間Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５をジグザグ状や迷路状等に形成することにより流路抵抗を大きくして、流体の流れを制限するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の光学装置の第一の実施形態の全体構成を示す断面図である。
【００８１】
【図２】図１の光学装置に配置したシール部材を示す、光学部材の回転駆動時（露光動作時）における部分拡大断面図である。
【００８２】
【図３】図１の光学装置に配置したシール部材を示す、光学部材の非回転駆動時（非露光動作時）における部分拡大断面図である。
【００８３】
【図４】本発明の光学装置の第二の実施形態の全体構成を示す断面図である。
【００８４】
【図５】図４の光学装置における架台と回転支持部材との間の隙間を示す部分拡大断面図である。
【００８５】
【図６】図４の変形例を示す断面図である。
【００８６】
【図７】図６の変形例における架台と回転支持部材との間の隙間を示す部分拡大断面図である。
【００８７】
【図８】本発明の露光装置の一実施形態を示す全体構成を示す概略図である。
【００８８】
【図９】マイクロデバイスの製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８９】
１０  光学装置
１１  架台
１１ａ  第１の筐体部
１１ｂ  第２の筐体部
１２ａ  第１の空間部分
１２ｄ  第２の空間部分
１３、２１  ボールベアリング
１４  回転支持部材
１５  光学部材
１６  モータ
１７、１８  プーリ
１９  ベルト
２２  シール部材
２３  ガス供給口
２４  ガス排出口
２５  圧縮空気供給口
２６  排気口
２７  流量制御弁
２８  Ｏリング
２９  金属泊
３０  露光装置
３１  照明光学系
Ｒ  レチクル（マスク）
Ｗ  ウエハ（被露光基板）
【図１】
2005317672.tif 000003
【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】
2005317672.tif 000009
【図８】
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【図９】
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