(57)【要約】【課題】  外乱を受ける複数の光学系要素の間の位置ずれを抑制する位置決め技術を提供すること。【解決手段】  第１及び第２の要素を有する光学系と前記光学系を支持する支持部材とを含む光学装置は、前記第１の要素を含み前記第１の要素の位置をフィードバック制御する第１の制御系と、前記第２の要素を含み前記第２の要素の位置をフィードバック制御する第２の制御系とを有する。前記第１及び第２の制御系は、前記支持部材の変位と前記第１の要素の変位との間の第１の伝達関数と、前記支持部材の変位と前記第２の要素の変位との間の第２の伝達関数との差が少なくとも一部の帯域において１／１０以下になるように、構成されている。【選択図】  図１
2005236258.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の要素を有する光学系と前記光学系を支持する支持部材とを含む光学装置であって、
前記第１の要素を含み、前記第１の要素の位置をフィードバック制御する第１の制御系と、
前記第２の要素を含み、前記第２の要素の位置をフィードバック制御する第２の制御系と
を有し、前記支持部材の変位と前記第１の要素の変位との間の第１の伝達関数と、前記支持部材の変位と前記第２の要素の変位との間の第２の伝達関数との差が少なくとも一部の帯域において１／１０以下になるように、前記第１及び第２の制御系が構成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記第１の伝達関数と前記第２の伝達関数との差が１／１００以下になるように、前記第１及び第２の制御系が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記第１および第２の要素の少なくとも一方は反射要素を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の光学装置。
【請求項４】
第１及び第２の要素を有する光学系と前記光学系を支持する支持部材とを含む光学装置であって、
前記第１の要素の位置を検出する検出系と、
前記第２の要素を含み、前記第２の要素の位置をフィードバック制御する第２の制御系と
を有し、前記第２の制御系は、前記検出系の検出結果に基づいて、前記第１及び第２の要素の間の所定の相対位置を保つように前記第２の要素の位置を制御することを特徴とする光学装置。
【請求項５】
前記第１の要素および前記検出系を含み、前記第１の要素の位置をフィードバック制御する第１の制御系を有することを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】
前記第２の制御系は、前記第１の制御系の目標値と前記第１の要素の位置との差に基づいて、前記第２の要素の位置を制御することを特徴とする請求項５に記載の光学装置。
【請求項７】
前記第２の制御系は、前記第２の制御系の目標値と前記第１の制御系の目標値との差と前記第１の要素の位置とに基づいて、前記第２の要素の位置を制御することを特徴とする請求項５に記載の光学装置。
【請求項８】
前記第１の要素は反射要素を含むことを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の光学装置。
【請求項９】
前記第２の要素は、反射要素、露光されるべき物体を保持し移動する第１のステージ、および投影されるべきパターンを有する原版を保持し移動する第２のステージの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項４〜８のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１０】
第１及び第２の要素を有する光学系を含む光学装置であって、
ベースと、
前記ベース上で前記第１の要素を支持する第１の支持系と、
前記ベース上で前記第２の要素を支持する第２の支持系と
を有し、前記第１の支持系の１次の固有振動数と減衰率との積と、前記第２の支持系の１次の固有振動数と減衰率との積との差が、前記第１の支持系の前記積の２０％以下になるように、前記第１及び第２の支持系が構成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項１１】
前記第１の支持系の前記積と、前記第２の支持系の前記積との差が、前記第１の支持系の前記積の１０％以下になるように、前記第１及び第２の支持系が構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。
【請求項１２】
前記第１の支持系は、前記第１の要素の位置をフィードバック制御する第１の制御系を含むことを特徴とする請求項１０または１１に記載の光学装置。
【請求項１３】
前記第２の支持系は、前記第２の要素の位置をフィードバック制御する第２の制御系を含むことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１４】
前記光学系を介して、極紫外光により、原版のパターンを基板に投影する請求項１〜１３のいずれかに記載の光学装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光学装置を用いて基板にパターンを露光する露光工程と、
前記露光工程において露光された基板を現像する現像工程と
を有す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、一般には、光学系要素の位置決め技術に係り、特に、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体チップ、液晶パネルなどの表示素子、磁気ヘッドなどの検出素子、ＣＣＤなどの撮像素子といった各種デバイスを製造する工程において使用する露光装置の光学系要素（レンズあるいはミラーなど）の位置決め制御を行う投影光学系、露光装置等の光学装置に関する。また、本発明は、例えば、極紫外線（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ：ＥＵＶ）光を露光光として使用する露光装置（以下、「ＥＵＶ露光装置」という。）の光学系に使用される複数の反射型光学素子の外乱に対する位置決め制御に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体露光装置は、数多くの異なる種類のパターンを有する原版（レチクル）をシリコンウェハ（基板）に転写する装置である。高集積度の回路を作成するためには、解像性能だけでなく重ね合わせ精度の向上が不可欠である。
【０００３】
半導体露光装置における重ね合わせ誤差は、アライメント誤差、像歪み、及び、倍率誤差に分類される。アライメント誤差は、原版（レチクル）と基板（ウェハ）との相対変位調整によって軽減することができる。一方、像ひずみや倍率誤差は、光学系の一部の光学要素を移動させることによって調整可能である。光学要素を移動させる際には、平行偏芯、及び、傾き偏芯誤差成分が大きくならないようにしなければならない。
【０００４】
従来から、光学素子の固定部からの距離を常時検出するようなセンサを設けて、リアルタイムに光学素子の姿勢制御を行う露光装置が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照のこと）。また、位置決め制御として光学素子の６軸を制御する機構も知られている（例えば、特許文献３を参照のこと）。
【特許文献１】特開２０００−３５７６５１号公報
【特許文献２】特開２００２−１３１６０５号公報
【特許文献３】特開２００１−２３１０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、半導体デバイスパターンの高精細化に伴い、要求される結像関係を得るために、光学素子には従来に比べて高い位置、姿勢精度、及び収差等補正のための駆動位置決め精度が要求されるようになってきている。かかる位置決め精度を悪化させるものとして外乱がある。従来の位置決め制御の下では外乱の影響は無視可能であったが、高い位置決め精度の需要に伴い、外乱の影響を無視できなくなってきた。例えば、特許文献１及び特許文献２におけるように、光学素子を固定部あるいは鏡筒に対してのみ位置決め制御する装置では、床などから外乱が鏡筒に伝わった場合、各光学素子がバラバラに振動して同期誤差が発生し、要求される結像性能を得られないという問題が発生する。
【０００６】
本発明は、外乱を受ける複数の光学系要素の間の位置ずれを抑制する位置決め技術を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するための第１の発明は、第１及び第２の要素を有する光学系と前記光学系を支持する支持部材とを含む光学装置であって、前記第１の要素を含み、前記第１の要素の位置をフィードバック制御する第１の制御系と、前記第２の要素を含み、前記第２の要素の位置をフィードバック制御する第２の制御系とを有し、前記支持部材の変位と前記第１の要素の変位との間の第１の伝達関数と、前記支持部材の変位と前記第２の要素の変位との間の第２の伝達関数との差が少なくとも一部の帯域において１／１０以下になるように、前記第１及び第２の制御系が構成されていることを特徴とする光学装置である。
【０００８】
また、第２の発明は、第１及び第２の要素を有する光学系と前記光学系を支持する支持部材とを含む光学装置であって、前記第１の要素の位置を検出する検出系と、前記第２の要素を含み、前記第２の要素の位置をフィードバック制御する第２の制御系とを有し、前記第２の制御系は、前記検出系の検出結果に基づいて、前記第１及び第２の要素の間の所定の相対位置を保つように前記第２の要素の位置を制御することを特徴とする光学装置である。
【０００９】
また、第３の発明は、第１及び第２の要素を有する光学系を含む光学装置であって、ベースと、前記ベース上で前記第１の要素を支持する第１の支持系と、前記ベース上で前記第２の要素を支持する第２の支持系とを有し、前記第１の支持系の１次の固有振動数と減衰率との積と、前記第２の支持系の１次の固有振動数と減衰率との積との差が、前記第１の支持系の前記積の２０％以下になるように、前記第１及び第２の支持系が構成されていることを特徴とする光学装置である。
【００１０】
さらに、第４の発明は、上記第１〜３の発明に係る光学装置を用いて基板にパターンを露光する露光工程と、前記露光工程において露光された基板を現像する現像工程とを有することを特徴とするデバイス製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、外乱を受ける複数の光学系要素の間の位置ずれを抑制する位置決め技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
以下、図８及び図９を参照して、本発明の位置決め制御方法の概要について説明する。ここで、図８は、本発明の位置決め制御装置１００の概略ブロック図であり、図９は、本発明の位置決め制御方法のフローチャートである。図８に示すように、位置決め制御装置１００は、鏡筒などのフレーム１１０に固定された固定部１２０Ａ及び１２０Ｂと、可動部１３０Ａ及び１３０Ｂと、光学素子１４０Ａ及び１４０Ｂと、ＰＣ１７０（パーソナルコンピュータに限らず演算手段であれば他の構成要素と置き換えても構わない）とを有する。ＰＣ１７０は、ＣＰＵ１７２と、メモリ１７４、１７６及び１７８とを有し、メモリ１７８は、補償器１８０Ａ及び１８０Ｂ（例えば、ＰＩＤ補償器）として機能する。なお、参照符号に大文字のアルファベットを付したものはアルファベットのない参照符号によって総括するものとする。
【００１４】
光学素子１４０は、可動部１３０と駆動部１５０を介して固定部１２０に固定されており、フレーム１１０からの外乱の影響を受けて変動する。固定部１２０はフレーム１１０に移動不能に固定されており、可動部１３０及び光学素子１４０を支持する。可動部１３０は、光学素子１４０を所定方向（例えば、直交する３軸と各軸に関する回転を含む６軸方向の一又は複数）に移動し、駆動部１５０によって駆動される。駆動部１５０は補償器１８０の情報によってＣＰＵ１７２によって駆動制御される。計測部１６０は、光学素子１４０の所定方向の位置（若しくは姿勢又は回転）を計測する。一般に、計測部１６０は、計測方向の数だけ設けられる。従って、６軸制御においては６つの計測部１６０が各光学素子１４０に対して設けられる。計測部１６０からの計測結果は、ＰＣ１７０のメモリ１７４に格納される。
【００１５】
一方、各駆動部の補償器の駆動データは、メモリ１７８の中の補償器１８０からＣＰＵ１７２に送られる。ＣＰＵ１７２は、メモリ１７４が格納する計測結果を参照して位置決め制御データをメモリ１７６に格納する。かかる位置決め制御データは、メモリ１７６から駆動部１５０に供給され、駆動部１５０を制御する。
【００１６】
制御動作は、メモリ１７８又はその他のメモリに格納された位置決め制御方法プログラムに基づいて行われる。
【００１７】
図９を参照するに、制御部１８０は、まず、２つの光学素子１４０のそれぞれの位置情報をメモリ１７４から取得する（ステップ１１００）。次に、当該位置情報に基づいて２つの光学素子１４０の外乱特性が所定の周波数帯域に対してほぼ一致するように、ＣＰＵ１７２は、２つの光学素子１４０の位置決め制御データをメモリ１７８からのデータを参照して作成してメモリ１７６に格納する。かかるメモリ１７６のデータに基づいて駆動部１５０は駆動制御される（ステップ１２００）。この結果、光学素子１４０間の相対変位の変動を小さくすることができる。
【００１８】
同一構造体上に少なくとも２つの光学素子を位置決めするための少なくとも２つの位置決め装置において、光学素子への外乱の伝達特性（特定の周波数帯域における伝達率）は、制御対象である位置決め装置の伝達特性と、位置決め装置の制御系の伝達特性によって決定される。制御系の交差周波数以上の周波数帯域に関しては、制御対象の伝達特性で決定され、制御系の交差周波数以下の周波数帯域に関しては、制御系の伝達特性で決定される。
【００１９】
制御系の交差周波数以上の周波数帯域に関して、２つの光学素子の外乱による同期誤差を許容範囲内に収めるためには、制御対象の伝達特性を略一致させ、制御対象の伝達特性の差を所定の範囲内に収めれば良い。そのためには、まず２つの光学素子の位置決め装置に同一原理に基づく位置決め方式を用いることが必要である。制御対象の特性は、光学素子１４０、可動部１３０、固定部１２０及び駆動部１５０などの質量または慣性モーメント、剛性及び減衰率などにより決定される。よって２つの光学素子の外乱による同期誤差が許容範囲内に収めるためには、制御対象の伝達特性を略一致させ、制御対象の伝達特性の差が所定の範囲内に収まるように制御対象である光学素子位置決め装置を設計する必要がある。以下の実施例では具体的には、２つの光学素子それぞれを含む可動部の固定部（ここでは鏡筒や鏡筒の一部であっても良いし、ベース、床等と考えても構わない）に対する伝達率（伝達関数）の差が、一方の伝達率の２０％以内（又は一方の伝達率の８０％以上１２５％以下でも良い）、より好ましくは１０％以内（又は一方の伝達率の９０％以上１１１％以下でも良い）であることが望ましい。また、伝達率の差が１／１０以下、より好ましくは１／１００以下であるように構成しても良い。
【００２０】
制御系の交差周波数以下の周波数帯域に関して、外乱による２つの光学素子の振動の同期誤差を許容範囲内に収めるためには、制御系の伝達特性を略一致させれば良い。すなわち、制御系の伝達特性の差を所定の範囲内に収めれば良い（特定の周波数帯域における伝達率の差を許容範囲内に収めれば良い）。２つの光学素子位置決め装置の制御系の伝達特性を完全に一致させることが理想的であるが、所定の周波数帯域に関して伝達特性を略一致させ、所定の周波数帯域に関して制御系の伝達率の差を所定の範囲内に収める事は可能である。
【００２１】
所定の周波数帯域としては、例えば、制御系の補償器に積分器を用いている場合は、積分器の折点周波数以下の周波数帯域とか、例えば、制御系の補償器に積分器と微分器を用いている場合は、積分器の折点周波数と微分器の折点周波数の間の周波数帯域などがある。
【００２２】
２つの光学素子に対する外乱の伝達率の差の許容範囲は、２つの光学素子の許容同期誤差、光学素子を保持する構造体フレームの床振動による振動振幅で決定することができる。構造体フレームの振動振幅は、床の振動振幅と、除振マウントの固有振動数及び減衰率から求めることができる。
【００２３】
床の振動振幅を０．１［μｍ］、構造体フレームのマウントの固有振動数は１［Ｈｚ］、マウントの減衰率をζ＝０．１とした場合、床振動による構造体フレームの振動振幅は１［ｎｍ］程度になる。要求される結像関係を満たすための２つの光学素子の許容同期誤差は、０．１［ｎｍ］程度なので、外乱の伝達率の差の範囲は、０．１［ｎｍ］／１［ｎｍ］＝１／１０以下にする必要がある。すなわち、第１の光学素子に対する外乱の伝達率と第２の光学素子に対する外乱の伝達率との差が、第１の光学素子に対する外乱の伝達率の１／１０以下であるように構成するのが好ましい。
【００２４】
もし外乱の２つ（複数）の光学素子に対する伝達率の差が１／１０を超えた場合、２つの光学素子の相対的な位置が所定の相対位置に対して大きくずれてしまうため、全体の光学特性が悪化する。
【００２５】
また、前述の床よりも若干性能が悪い床を用いた場合を想定する。ここでは、床の振動の振動振幅を１［μｍ］、構造体フレームのマウントの固有振動数は１［Ｈｚ］、マウントの減衰率をζ＝０．１とした場合、床振動による構造体フレームの振動振幅は１０［ｎｍ］程度になる。要求される結像関係を満たすための２つの光学素子の許容同期誤差は、０．１［ｎｍ］程度なので、外乱の伝達率の差の範囲は、０．１［ｎｍ］／１０［ｎｍ］＝１／１００以下にする必要がある。
【００２６】
また、例えばミラーやマスクステージ、ウェハステージ等の可動部への外乱の伝達率（伝達特性）は、比較的低周波の領域で略一致させることが好ましく、外乱の伝達率は８０Ｈｚ以下の所定の周波数帯域において、外乱の伝達率が略一致していることが好ましい。より好ましくは、１００Ｈｚ以下の周波数帯域で略一致していることが望ましい。
【００２７】
さらに、この時の、外乱の伝達率が略一致している周波数帯域の幅が１０Ｈｚ以上であると尚良い。外乱の伝達率が略一致している周波数帯域の幅が１５Ｈｚ以上であるとより好ましい。
【００２８】
以下、一致させるべき外乱特性の範囲について実施例を参照して具体的に説明する。
【実施例１】
【００２９】
以下、本発明の第１の実施例の露光装置及び光学素子の制御方法について説明する。本実施例の露光装置は、例示的にＥＵＶ露光装置であり、図１に示すように、光源５３と、照明光学系５２と、原版（マスクまたはレチクル）を保持するレチクルステージ５１と、投影光学系５５と、基板（ウェハなど）を保持するウェハステージ２７から構成されている。ここで、図１は、露光装置の単純化された光路図である。
【００３０】
光源５３は、例えば、ＥＵＶ光を発生する。波長２乃至４０ｎｍの光（例えば、ＥＵＶ光やＸ線）を露光光とする露光装置においてはミラーなどの反射型光学素子が用いられる。これは、かかる波長域では物質による吸収が非常に大きくなるので、可視光や紫外光で用いられるような光の屈折を利用したレンズ光学系は実用的ではないからである。この場合、原版５０も多層膜反射鏡の上に吸収体によって転写すべきパターを形成した反射型レチクルなどが使用される。このような反射型光学素子では光の反射を利用するため、光学素子が外乱の影響を受けて傾斜すると反射光は特にその影響を受けやすい。従って、本発明は、波長２乃至４０ｎｍの光（例えば、ＥＵＶ光やＸ線）を露光光とする露光装置に特に有効である。
【００３１】
光源５３は、例えば、レーザープラズマ光源が用いられる。これは真空容器中のターゲット材に高強度のパルスレーザー光を照射し、高温のプラズマを発生させ、これから放射されるたとえば波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を利用するものである。ＥＵＶ光源には、当業界で周知のいかなる技術をも適用することができるので、ここでは詳しい説明は省略する。
【００３２】
光源５３から照射される露光光は、照明光学系５２を通過し、原版５０上のパターンを照射するように調整されている。照明光学系５２はＥＵＶ光を伝播して原版５０を照明する機能を有し、複数のミラーと、オプティカルインテグレータと、アパーチャとを有する。オプティカルインテグレータは原版５０を均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。アパーチャは、原版５０と共役な位置に設けられ、原版５０面で照明される領域を円弧状に限定する。
【００３３】
原版５０により選択的に反射されたＥＵＶ光は、数枚の反射ミラーで構成された投影光学系５５によってレジストが塗布されたウェハ２８に縮小投影され、原版５０上のパターンをウェハ２８に転写する。
【００３４】
レチクルステージ５１は、非接触計測手段４２ｒ、駆動機構７１ｒ（不図示）、補償器（不図示）により基準構造体４１に対して、６軸方向に位置決め制御されている。ここでいう６軸方向とは、ＸＹＺ軸方向とＸＹＺ軸周りの回転方向であり、例えば、特許文献３に記載されている方法など当業界で周知のいかなる方法をも使用することができる。補償器３３ｒは、非接触計測手段４２ｒの計測情報を基に、駆動機構７１ｒへ指令値を演算する。ここでは、補償器３３ｒとしてＰＩＤ補償器を用いる。非接触計測手段として、例えばレーザ干渉計などがある。
【００３５】
原版５０への照明領域及びウェハ２８の投影像は、投影光学系５５の収差を抑えた良好な像を得るために極めて狭い同一像高の円弧状の範囲に限定されるため、原版５０に形成されたパターン全てをウェハ２８に露光するために、露光装置１００はレチクルステージ５１とウェハステージ２７が同期してスキャンしながら露光を行う、いわゆるスキャン露光方式を採用している。
【００３６】
ウェハステージ２７は、ウェハ２８の搭載面が投影光学系５５の光軸方向と交差するように配置されている。ウェハステージ２７は、非接触計測手段４２ｗ、駆動機構７１ｗ（不図示）、補償器３３ｗ（不図示）により基準構造体４１に対して、６軸方向に位置決め制御されている。補償器３３ｗは、非接触計測手段４２ｗの計測情報を基に、駆動機構７１ｗへ指令値を演算する。ここでは、補償器３３ｗとしてＰＩＤ補償器を用いる。レチクルステージの６軸制御に関してはウェハステージの６軸制御と同様である。
【００３７】
次に、投影光学系５５について説明する。図１に示す投影光学系は、４枚の多層膜反射ミラーから構成されているが、２枚、６枚、８枚など他の複数枚の構成でもよい。露光光が照射される順番に、第１光学素子３２ｍ１、第２光学素子３２ｍ２と呼ぶことにする。ミラーの反射面の形状は凸面、凹面の球面又は非球面である。開口数ＮＡは０．２〜０．３程度である。
【００３８】
光学素子微動機構６１について、第１光学素子３２ｍ１の光学素子微動機構６１ｍ１を用いて説明する。光学素子微動機構６１ｍ１は、第１の可動部１ｍ１の基準構造体４１からの位置を計測する非接触計測手段４２ｍ１と、第１の可動部１ｍ１を駆動するための駆動機構２９ｍ１と、非接触計測手段４２ｍ１の計測情報を基に、駆動機構２９ｍ１へ指令値を送る補償器（不図示）からなる。このとき、基準構造体４１は、鏡筒、鏡筒定盤、構造体フレーム等であってもよい。
【００３９】
光学素子微動機構６１ｍ１は、非接触計測手段４２ｍ１の計測情報を基にして、第１の可動部１ｍ１を基準構造体４１に対して６軸方向（少なくとも３軸以上）に位置決め制御する。第１の可動部１ｍ１は、光学素子３２ｍ１、もしくは、光学素子３２ｍ１に加えてそれを保持するための保持機構３１ｍ１及び光学素子保持ブロック３０ｍ１も含んで良い。
【００４０】
光学的な敏感度が最も高い光学素子及び、その保持機構、光学素子保持ブロック、駆動機構からなる光学素子位置決め装置の固有振動数と減衰率の積の値に、他の光学素子位置決め装置の固有振動数と減衰率の積の値を略一致させる。一致させる固有振動数と減衰率の積は、直交する３軸方向及び、３軸回りに回転する方向すべて、もしくはいずれかの固有振動数と減衰率の積を略一致させる。特に各軸の最も低い次数の固有振動数と減衰率の積を一致させることが重要である。略一致させる程度としては、望ましくは、最も光学的な敏感度が高い光学素子位置決め装置の固有振動数と減衰率の積の±２０％以内、もしくは±１０％以内とする。
【００４１】
第１の光学素子３２ｍ１を含む可動部を「第１の可動部」１ｍ１、第２の光学素子３２ｍ２を含む可動部を「第２の可動部」１ｍ２と、順に呼ぶことにする。ここで第１の可動部を１ｍ１としたが、第１の可動部が１ｍ２、１ｍ３、１ｍ４のいずれかであっても良い。
【００４２】
第１の可動部１ｍ１を固定部２ｍ１に対して６軸方向に駆動可能な駆動機構２９ｍ１としては、圧電素子等のアクチュエータを用いたパラレルリンク機構や、リニアモータ等を用いた６軸微動機構などが考えられる。また、複数の光学素子位置決め機構の伝達性をできるだけ近づけるために、複数の光学素子位置決め機構の基本原理を統一することが望ましい。例えば、複数の光学素子の位置決め機構をすべてパラレルリンク機構もしくはリニアモータのいずれかで統一するのが好ましい。勿論、リニアモータやパラレルリンク以外の高真空領域で脱ガスの原因となる等のコンタミの問題を起こさない駆動機構を、位置決め機構に採用しても構わない。
【００４３】
ここでは、駆動機構２９ｍ１として、リニアモータを用いた６軸微動機構を用い、補償器として、ＰＩＤ補償器を用いる。ＰＩＤ補償器の比例ゲインＫｐｍ１、積分器の折点周波数Ｆｉｍ１、微分器の折点周波数Ｆｄｍ１とすると、ＰＩＤ補償器の伝達関数は次式で表現される。
【００４４】
【数１】
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【００４５】
第１の可動部１ｍ１の開ループ伝達特性を図２に示す。開ループ伝達特性が０ｄＢと交わる点を交差周波数Ｆｃｍ１と呼ぶ（図２では、Ｆｃで示されている）。交差周波数がＦｃｍ１であり、第１の可動部１ｍ１の質量もしくは慣性モーメントがＭｍ１である場合、比例ゲインＫｐｍ１は次式で表現される。
【００４６】
【数２】
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【００４７】
外乱による鏡筒２５の変位から第１の可動部１ｍ１の変位への伝達特性を図３に示す。鏡筒２５と第１の可動部１ｍ１の間の剛性をｋ１、減衰率をｃ１とすると、外乱の伝達率が一番大きい周波数Ｆｉｍ１からＦｄｍ１間における外乱の伝達率は次式で表現される。
【００４８】
【数３】
2005236258.tif 000005
【００４９】
鏡筒２５の外乱による変位の大きさをＤｘとすると、第１の可動部１ｍ１の外乱による最大変位は、次式で表現される。
【００５０】
【数４】
2005236258.tif 000006
【００５１】
同様に、可動部１ｍ２の外乱による最大変位は次式で表現される。
【００５２】
【数５】
2005236258.tif 000007
【００５３】
また、第１の可動部１ｍ１と可動部１ｍ２の同期誤差は次式で表現される。
【００５４】
【数６】
2005236258.tif 000008
【００５５】
より正確な結像関係を得るためには、各可動部の同期誤差をできるだけ小さくする必要がある。そのためには、各可動部の外乱に対する伝達特性をできるだけ同じにすればよい。即ち、可動部の質量もしくは慣性モーメントＭｍ、可動部と固定部の剛性ｋ、ＰＩＤ補償器の積分器の折点周波数Ｆｉｍ、ＰＩＤ補償器の微分器の折点周波数Ｆｄｍ、及び交差周波数Ｆｃｍなどの値を全く同じにすることが望ましい。しかし、光学素子３２ｍの質量もしくは慣性モーメントＭｍや、可動部と固定部の剛性ｋ１や減衰率ｃ１は、可動部ごとにより異なる。そこで、次式で表される可動部の外乱の伝達率の差を所定の範囲内、ここでは、１／１０以下もしくは１／１００以下に収めるようにＦｄｍ１、Ｆｃｍ１、Ｆｄｍ２、Ｆｃｍ２の値を調整する。計測情報から非干渉化マトリクスを用いて制御対象の６軸方向の位置情報を求めれば、後は各軸毎に補償器の調整を行えば良い。
【００５６】
【数７】
2005236258.tif 000009
【００５７】
更に、可動部の目標値への応答性を高めるために、交差周波数Ｆｃｍ１、Ｆｃｍ２はできるだけ高く調整する。同様に、可動部１ｍ１と可動部１ｍ３間、可動部１ｍ１と可動部１ｍ４間についてもＰＩＤ補償器の微分器の折点周波数と交差周波数の調整を行う。
【００５８】
以上により、各可動部が外乱に対して、非常に優れた同期性能を発揮する投影光学系５５を構築することができる。なお、本実施例では、ＰＩＤ補償器を用いたが、それと同等の役割を果たす他の制御手段を用いても構わない。
【実施例２】
【００５９】
第２の実施例は、第１の実施例の変形例であり、第１の実施例同様にＰＩＤ補償器を用いる。第１の実施例と異なる点を中心に説明する。加速度Ａ、角振動数（周波数に２πをかけたもの）をωとすると、変位ＸはＡ／ω／ωで表される。周波数が高くなると変位Ｘは２乗で小さくなり、逆に、周波数が低くなると２乗で大きくなる。すなわち、同じ加速度であった場合、低周波ほど振動振幅が大きくなる。よって、低周波帯域において、２つの光学素子の外乱の伝達率の差を所定の範囲に収め、２つの光学素子の同期誤差を許容値内に抑えることは重要である。第２の実施例は、光学素子を含む各可動部の低周波（周波数Ｆｉｍ以下の周波数帯域）における外乱の伝達率の差を所定の範囲内に収めるものである。その方法を第１可動部１ｍ１、第２可動部１ｍ２を用いて説明する。
【００６０】
第１、第２の可動部の周波数Ｆｉｍ１、Ｆｉｍ２以下の周波数帯域における、外乱の伝達率の差は、次式で与えられる（図３においては、Ｆｉ以下の周波数領域。図３において、Ｆｉｍ１は、Ｆｉとして表している。）。
【００６１】
【数８】
2005236258.tif 000010
【００６２】
数式８で表される外乱の伝達率の差を所定の範囲内、ここでは、１／１０以下もしくは１／１００以下に収めるようにＦｄｍ１、Ｆｉｍ１、Ｆｃｍ１、Ｆｄｍ２、Ｆｉｍ２、Ｆｃｍ２の値を調整する。
【００６３】
同様に、第１の可動部１ｍ１と第３の可動部１ｍ３間、第１の可動部１ｍ１と第４の可動部１ｍ４間についてもＰＩＤ補償器の積分器の接点周波数、微分器の折点周波数、交差周波数の調整を行う。
【００６４】
以上により、各可動部が外乱に対して、非常に優れた同期性能を発揮する投影光学系５５を構築することができる。
【実施例３】
【００６５】
第３の実施例は、第１、第２の実施例の変形例であり、補償器にＰＩ補償器を用いる。実施例３では、駆動手段２９ｍ１、２９ｍ２、２９ｍ３、２９ｍ４として、パラレルリンク機構を用いる。第２の実施例と同様に、光学素子を含む各可動部の低周波（周波数Ｆｃ以下の周波数帯域）における外乱の伝達率の差を所定の範囲内に収めるものである。第１、第２の実施例と異なる点を中心に説明する。その方法を第１可動部１ｍ１、第２可動部１ｍ２を用いて説明する。第１、第２の可動部の周波数Ｆｃｍ１、Ｆｃｍ２以下の周波数帯域における、外乱の伝達率の差は、次式で与えられる（図１０においては、Ｆｃ以下の周波数領域。図１０において、Ｆｃｍ１はＦｃで表されている。）。
【００６６】
【数９】
2005236258.tif 000011
【００６７】
数式９で表される外乱の伝達率の差を所定の範囲内、ここでは、１／１０以下もしくは１／１００以下に収めるようにＦｃｍ１、Ｆｃｍ２の値を調整する。同様に、第１の可動部１ｍ１と第３の可動部１ｍ３間、第１の可動部１ｍ１と第４の可動部１ｍ４間についても交差周波数の調整を行う。以上により、各可動部が外乱に対して、非常に優れた同期性能を発揮する投影光学系５５を構築することができる。
【実施例４】
【００６８】
実施例４は、固定部から保持機構により支持された第１光学素子の位置変動に、他の光学素子を追従させるものである。これにより、第１光学素子と他の光学素子との目標位置に従った相対的な位置関係を保つことができる。
【００６９】
第１光学素子は、投影系の光学素子の中で最も光学的な敏感度の高い光学素子であることが望ましい。ここで言う、光学的な敏感度とは、その光学素子の偏心、チルト、光軸方向への位置ずれ等に対する結像性能の変化の度合い、敏感度、すなわちその光学素子の偏心、チルト、光軸方向への位置ずれ等に対する結像性能の変化量の大きさのことを意味している。
【００７０】
以下に光学素子の追従制御の方法を示す。
【００７１】
第１光学素子を図１の光学素子３２ｍ４とし、追従させる光学素子を３２ｍ３とする。光学素子３２ｍ４の目標値をＲ４、光学素子３２ｍ４の位置情報をＣ４とし、光学素子３２ｍ３を含む可動部１ｍ３の目標値をＲ３（ただし、目標値Ｒ３はゼロであっても良い）、可動部１ｍ３の位置情報をＣ３、可動部１ｍ３の固定部からの伝達特性をＧ３とすると、光学素子３２ｍ４に光学素子３２ｍ３を追従させるための制御は、図４（Ａ）のブロック線図で示される。ただし、ここでは簡単のため１軸の追従制御のブロック線図を示している。６軸の追従制御を行うためには、図４（Ａ）のブロック線図に非干渉化マトリクスを追加する必要がある。また、収差補正等を行うためには、ブロック線図に新たな補償器を追加すれば良い。
【００７２】
以上により、光学素子３２ｍ４と光学素子３２ｍ３の目標値に従った相対的な位置関係を保つことができる。
【００７３】
以上により、外乱に対して頑強な投影光学系を構築することができる。
【実施例５】
【００７４】
実施例５は、実施例４の変形であり、実施例４と異なる点を中心に説明する。実施例５では、第１光学素子が駆動手段を持ち、フィードバック制御系を構成している。他の光学素子は、実施例４と同様に、第１光学素子の位置変動に追従するように制御されている。これにより、第１光学素子と他の光学素子との相対的な位置関係を目標値に従って一定に保つことができる。
【００７５】
以下に光学素子の追従制御の方法を示す。
【００７６】
第１光学素子を図１の光学素子３２ｍ４とし、追従させる光学素子を３２ｍ３とする。光学素子３２ｍ４を含む可動部１ｍ４の目標値をＲ４、可動部１ｍ４の位置情報をＣ４、可動部１ｍ４の固定部からの伝達特性をＧ４とし、光学素子３２ｍ３を含む可動部１ｍ３の目標値をＲ３（ただし、目標値Ｒ３はゼロであっても良い）、可動部１ｍ３の位置情報をＣ３、可動部１ｍ３の固定部からの伝達特性をＧ３とすると、光学素子３２ｍ４に光学素子３２ｍ３を追従させるための制御は、図４（Ｂ）のブロック線図で示される。ただし、ここでは簡単のため１軸の追従制御のブロック線図を示している。６軸の追従制御を行うためには、図４（Ｂ）のブロック線図に非干渉化マトリクスを追加する必要がある。また、収差補正等を行うためには、ブロック線図に新たな補償器を追加すれば良い。
【００７７】
以上により、光学素子３２ｍ４と光学素子３２ｍ３の目標値に従った相対的な位置関係を保つことができる。
【００７８】
以上により、外乱に対して頑強な投影光学系を構築することができる。
【実施例６】
【００７９】
実施例６は、固定部から保持機構により支持された第１光学素子の位置変動に、ウエハステージを追従させるものである。これにより、ウエハステージは、その目標位置に依存した第１光学素子との相対的な位置関係に従いながら、スキャン及びステップ動作を行うことができる。
【００８０】
第１光学素子は、投影系の光学素子の中で最も光学的な敏感度の高い光学素子であることが望ましい。ここで言う、光学的な敏感度とは、その光学素子の偏心、チルト、光軸方向への位置ずれ等に対する結像性能の変化の度合い、敏感度、すなわちその光学素子の偏心、チルト、光軸方向への位置ずれ等に対する結像性能の変化量の大きさのことを意味している。
【００８１】
以下にウエハステージの追従制御の方法を示す。
【００８２】
第１光学素子を図１の光学素子３２ｍ４とする。光学素子３２ｍ４の目標値をＲ４、光学素子３２ｍ４の位置情報をＣ４とし、ウエハステージ２８の目標値をＲｗ、ウエハステージの位置情報をＣｗ、ウエハステージの伝達特性をＧｗとすると、光学素子３２ｍ４にウエハステージ２８を追従させるための制御は、図５（Ａ）のブロック線図で示される。ただし、ここでは簡単のため１軸の追従制御のブロック線図を示している。６軸の追従制御を行うためには、図５（Ａ）のブロック線図に非干渉化マトリクスを追加する必要がある。また、収差補正等を行うためには、ブロック線図に新たな補償器を追加すれば良い。
【００８３】
以上により、ウエハステージ２８は、目標値に依存した光学素子３２ｍ４との相対的な位置関係に従いながら、スキャン及びステップ動作を行うことができる。
【００８４】
また、第１光学素子にレチクルステージを追従させる場合は、上述のウエハステージの場合と同様な制御を行えば良い。
【００８５】
以上により、外乱に対して頑強な露光装置を構築することができる。
【実施例７】
【００８６】
実施例７は、実施例６の変形であり、実施例６と異なる点を中心に説明する。実施例７では、第１光学素子が駆動手段を持ち、フィードバック制御系を構成している。ウエハステージは、実施例６と同様に、第１光学素子の位置変動に追従するように制御されている。これにより、ウエハステージは、目標値に依存した第１光学素子との相対的な位置関係に従いながら、スキャン及びステップ動作を行うことができる。
【００８７】
以下に光学素子の追従制御の方法を示す。
【００８８】
第１光学素子を図１の光学素子３２ｍ４とする。光学素子３２ｍ４を含む可動部１ｍ４の目標値をＲ４、可動部１ｍ４の位置情報をＣ４、可動部１ｍ４の固定部からの伝達特性をＧ４とし、ウエハステージ２８の目標値をＲｗ、ウエハステージの位置情報をＣｗ、ウエハステージの伝達特性をＧｗとすると、光学素子３２ｍ４にウエハステージ２８を追従させるための制御は、図５（Ｂ）のブロック線図で示される。ただし、ここでは簡単のため１軸の追従制御のブロック線図を示している。６軸の追従制御を行うためには、図５（Ｂ）のブロック線図に非干渉化マトリクスを追加する必要がある。また、収差補正等を行うためには、ブロック線図に新たな補償器を追加すれば良い。
【００８９】
以上により、ウエハステージ２８は、目標位置に依存した光学素子３２ｍ４との相対的な位置関係に従いながら、スキャン及びステップ動作を行うことができる。
【００９０】
また、第１光学素子にレチクルステージを追従させる場合は、上述のウエハステージの場合と同様な制御を行えば良い。
【００９１】
以上により、外乱に対して頑強な露光装置を構築することができる。
【実施例８】
【００９２】
本発明は光学素子にのみで無く、例えば鏡筒２５とウエハステージ２７の間にも適用することができる。図１を用いて説明する。鏡筒２５は構造体フレーム２４に剛に接続されている。構造体フレーム２４は、構造体マウント２１を介して、ベース２２により支持されている。ウエハステージ２７は、自重補償バネや配線、配管を介して、ウエハステージ定盤２７に支持されている。ウエハステージ定盤２３は、ウエハステージマウント２０を介してベース２２に接続されている。ここで、当然ではあるが、理想的に剛に接続することは不可能であるので、剛に接続と記載したのは実質的に剛に接続、特に光学素子等を含む可動部（例えば１ｍ１）と固定部（例えば２ｍ１）との間に比べれば、実質的に剛に接続しているという意味である。勿論剛に接続している必要は無く、鏡筒と構造フレームとの間の固有振動数や減衰率（係数）を含めて、伝達率（伝達係数）の誤差を無くすように調整しても構わない。
【００９３】
ウエハステージとベース間の１次の固有振動数をＦｎｗ、減衰率をζｗ、構造体フレームとベース間の１次の固有振動数をＦｎｐ、減衰率をζｐとすると、ウエハステージとベース間の１次の固有振動数と減衰率の積Ａｗは、Ｆｎｗ・ζｗで表され、構造体フレームとベース間の１次の固有振動数と減衰率の積Ａｐは、Ｆｎｐ・ζｐ表される。
【００９４】
Ｆｎｗ・ζｗを基準とした場合、
（Ｆｎｐ・ζｐ−Ｆｎｗ・ζｗ）／Ｆｎｗ・ζｗ＝±２０％（もしくは１０％）
の関係が成り立つように、Ｆｎｐ、ζｐ、Ｆｎｗ、ζｗの値を調整することにより、床振動に対して頑強な露光装置システムを構築することができる。
【００９５】
現実的には、Ｆｎｗ、ζｗ、Ｆｎｐの値はメカ的な構造によって決定されてしまうケースが多いが、ζｐの値は電気的に調整可能なので、上記の関係式を満たすために、ζｐの値を調整することになる。
【００９６】
本実施例では、ウエハステージマウント２０が有る構成だが、ウエハステージマウント２０が無い構成でも良い。
【実施例９】
【００９７】
次に、図６及び図７を参照して、上述の露光装置を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図６は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体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。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００９８】
図７は、図６に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置１によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施形態のデバイス製造方法によれば、複数の（反射型）光学素子の外乱特性が一致又はその差が許容範囲内にあるため、各光学素子の同期誤差が許容範囲に収められ、所望の結像関係を達成でき、高品位のデバイスを製造することができる。このように、かかる露光装置を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面として機能するものである。
【００９９】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれらに限定されずその要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。例えば、本実施形態では、位置決め制御の制御象としての光学素子は、原版、ウェハ及び投影光学系の光学素子の全てについて外乱特性を一致又はその差を許容範囲内に収めているが、本発明は、少なくとも２つの光学素子、即ち、前記投影光学系を構成する一の光学素子と、前記レチクル又はマスク、前記被露光体、及び、前記投影光学系を構成する光学素子の中から選択される別の光学素子について外乱特性を一致又はその差を許容範囲内に収めれば足りる。また、本発明の位置決め制御方法を実行するソフトウェア（プログラム）又はハードウェア、プログラムを格納したメモリも本発明の一側面を構成する。
【０１００】
また、本実施例において、同期或いは一致という言葉は、完全に同期、完全に一致であることが好ましいがその限りではなく、同期或いは一致する両者のうちいずれか一方の１０％以内、より好ましくはいずれか一方の５％以内の誤差であれば、同期或いは一致すると考えるものとする。
【０１０１】
以下、本発明の実施態様を列挙する。
【０１０２】
（実施態様１）
マスクに形成されたパターンを被露光体上に投影する投影光学系であって、
前記マスクから前記被露光体に至る光路上に複数の光学素子と、該複数の光学素子それぞれを位置決めする複数の位置決め機構とを備え、該複数の位置決め機構が実質的に同じ機構であることを特徴とする投影光学系。
【０１０３】
（実施態様２）
前記複数の光学素子のうちの第１の光学素子を位置決めするための第１の位置決め機構の固有振動数と減衰率で決定される第１係数と、前記複数の光学素子のうちの第２の光学素子を位置決めするための第２の位置決め機構の固有振動数と減衰率で決定される第２係数とが互いに略一致していることを特徴とする実施態様１記載の投影光学系。
【０１０４】
（実施態様３）
複数の光学素子を有し、マスクに形成されたパターンを被露光体上に投影する投影光学系であって、
前記複数の光学素子のうち第１の光学素子を位置決めするための第１の位置決め機構の固有振動数と減衰率で決定される第１係数と、前記複数の光学素子のうち第２の光学素子を位置決めするための第２の位置決め機構の固有振動数と減衰率で決定される第２係数とが略一致していることを特徴とする投影光学系。
【０１０５】
（実施態様４）
前記第１の光学素子の位置及び姿勢の精度が、前記複数の光学素子の中で、前記被露光体上に投影される投影像の結像性能に与える影響が最も大きいことを特徴とする実施態様２又は３記載の投影光学系。
【０１０６】
（実施態様５）
互いに直交する３軸方向及び前記３軸回りに回転する方向の少なくとも１つの方向に関して、前記第１係数と前記第２係数とが略一致していることを特徴とする実施態様２乃至４いずれかに記載の投影光学系。
【０１０７】
（実施態様６）
前記第１の位置決め機構の最も低次の固有振動数と減衰率で決定される第１係数と、前記第２の位置決め機構の最も低次の固有振動数と減衰率で決定される第２係数とを略一致させることを特徴とする実施態様２乃至５いずれかに記載の投影光学系。
【０１０８】
（実施態様７）
前記第１係数をＫ１と前記第２係数をＫ２とするとき、
｜Ｋ１−Ｋ２｜≦０．２×Ｋ１
を満足することを特徴とする実施態様２乃至６いずれかに記載の投影光学系。
【０１０９】
（実施態様８）
前記第１係数をＫ１と前記第２係数をＫ２とするとき、
｜Ｋ１−Ｋ２｜≦０．１×Ｋ１
を満足することを特徴とする実施態様２乃至６いずれかに記載の投影光学系。
【０１１０】
（実施態様９）
前記投影光学系が有する複数の反射面のうち、前記パターンから前記被露光体に至る光路上において最も前記被露光体に近い最終反射面が前記第１光学素子であることを特徴とする実施態様２乃至８いずれかに記載の投影光学系。
【０１１１】
（実施態様１０）
前記実質的に同じ機構が、パラレルリンク機構を用いる機構であることを特徴とする実施態様１乃至９いずれかに記載の投影光学系。
【０１１２】
（実施態様１１）
所定の周波数帯域における前記複数の光学素子のうち第１の光学素子への外乱の伝達率と、所定の周波数帯域における前記複数の光学素子のうち第２の光学素子への外乱の伝達率との差が、１／１０以下であることを特徴とする実施態様１乃至１０いずれか１項に記載の投影光学系。
【０１１３】
（実施態様１２）
所定の周波数帯域における前記複数の光学素子のうち第１の光学素子への外乱の伝達率と、所定の周波数帯域における前記複数の光学素子のうち第２の光学素子への外乱の伝達率との差が、１／１００以下であることを特徴とする実施態様１乃至１１いずれか１項に記載の投影光学系。
【０１１４】
（実施態様１３）
所定の周波数帯域における前記複数の光学素子のうち第１の光学素子への外乱の伝達率と、所定の周波数帯域における前記複数の光学素子のうち第２の光学素子への外乱の伝達率との差が、前記第１の光学素子への外乱の伝達率の１／１０以下であることを特徴とする実施態様１乃至１２いずれか１項に記載の投影光学系。
【０１１５】
（実施態様１４）
所定の周波数帯域における前記複数の光学素子のうち第１の光学素子への外乱の伝達率と、所定の周波数帯域における前記複数の光学素子のうち第２の光学素子への外乱の伝達率との差が、前記第１の光学素子への外乱の伝達率の１／１００以下であることを特徴とする実施態様１乃至１３いずれか１項に記載の投影光学系。
【０１１６】
（実施態様１５）
前記所定の周波数帯域が８０Ｈｚ以下であることを特徴とする実施態様１１乃至１４いずれかに記載の投影光学系。
【０１１７】
（実施態様１６）
前記所定の周波数帯域が１００Ｈｚ以下であることを特徴とする実施態様１１乃至１４いずれか１項に記載の投影光学系。
【０１１８】
（実施態様１７）
前記所定の周波数帯域の幅が１０Ｈｚ以上であることを特徴とする実施態様１１乃至１６いずれか１項に記載の投影光学系。
【０１１９】
（実施態様１８）
前記所定の周波数帯域の幅が１５Ｈｚ以上であることを特徴とする実施態様１１乃至１７いずれか１項に記載の投影光学系。
【０１２０】
（実施態様１９）
前記所定の周波数帯域が、前記複数の位置決め機構の制御系の交差周波数よりも低い帯域であることを特徴とする実施態様１１乃至１８いずれか１項に記載の投影光学系。
【０１２１】
（実施態様２０）
光源からの光で前記マスクを照明する照明光学系と、前記マスクのパターンを被露光体に投影露光する、実施態様１乃至１９いずれか１項に記載の投影光学系とを有することを特徴とする露光装置。
【０１２２】
（実施態様２１）
複数の光学素子と該複数の光学素子を位置決めする複数の光学素子位置決め機構とを有し、マスクに形成されたパターンをウエハ等の被露光体に投影する投影光学系と、
前記マスクを位置決めするマスク位置決め機構を有するマスクステージと、
前記ウエハを位置決めするウエハ位置決め機構を有するウエハステージとを備える露光装置であって、
前記複数の光学素子位置決め機構、前記マスク位置決め機構、前記ウエハ位置決め機構のうち、少なくとも２つの位置決め機構の固有振動数と減衰率との積が略等しいことを特徴とする露光装置。
【０１２３】
（実施態様２２）
前記複数の光学素子位置決め機構、前記マスク位置決め機構、前記ウエハ位置決め機構のうち、第１の位置決め機構の固有振動数と減衰率との積は、第２の位置決め機構の固有振動数と減衰率との積の８０％以上１２５％以下であることを特徴とする実施態様２１記載の露光装置。
【０１２４】
（実施態様２３）
前記複数の光学素子位置決め機構、前記マスク位置決め機構、前記ウエハ位置決め機構のうち、第１の位置決め機構の固有振動数と減衰率との積は、第２の位置決め機構の固有振動数と減衰率との積の９０％以上１１１％以下であることを特徴とする実施態様２１又は２２記載の露光装置。
【０１２５】
（実施態様２４）
前記複数の光学素子位置決め機構、前記マスク位置決め機構、前記ウエハ位置決め機構それぞれの位置決め機構の固有振動数と減衰率の積が、前記複数の光学素子位置決め機構、前記マスク位置決め機構、前記ウエハ位置決め機構のうち１つの位置決め機構の固有振動数と減衰率の積の８０％以上１２５％以下の範囲内に入っていることを特徴とする実施態様２１乃至２３いずれかに記載の露光装置（好ましくは９０％以上１１１％以下である）。
【０１２６】
（実施態様２５）
光源からの光でマスクを照明する照明光学系と、少なくとも１つの光学素子を有し、マスクステージに載置された前記マスクに形成されたパターンをウェハステージに載置された被露光体に投影する投影光学系とを有する露光装置であって、
前記投影光学系が有する第１光学素子と、前記マスクステージと前記ウェハステージと前記投影光学系が有する第２光学素子のうちいずれか１つのそれぞれの位置情報を取得する位置情報取得手段と、
所定の周波数帯域における前記第１光学素子への外乱の伝達率と、前記所定の周波数帯域における前記マスクステージと前記ウェハステージと前記投影光学系が有する第２光学素子のうちいずれか１つへの外乱の伝達率との差が、１／１０以下となるように、前記第１光学素子と、前記マスクステージ、前記ウェハステージ、前記投影光学系が有する第２光学素子のうちいずれか１つとを位置決めする位置決め手段とを有することを特徴とする露光装置。
【０１２７】
（実施態様２６）
前記位置決め手段が、所定の周波数帯域における前記第１光学素子への外乱の伝達率と、前記所定の周波数帯域における前記マスクステージと前記ウェハステージと前記投影光学系が有する第２光学素子のうちいずれか１つへの外乱の伝達率との差が、１／１００以下となるように、前記第１光学素子と、前記マスクステージ、前記ウェハステージ、前記投影光学系が有する第２光学素子のうちいずれか１つとを位置決めすることを特徴とする実施態様２５記載の露光装置。
【０１２８】
（実施態様２７）
前記第１光学素子を位置決めする機構と、前記マスクステージと前記ウェハステージと前記投影光学系が有する第２光学素子のうちいずれか１つを位置決めする機構とが、共にリニアモータを有することを特徴とする実施態様２５又は２６記載の露光装置。
【０１２９】
（実施態様２８）
前記第１光学素子を位置決めする機構と、前記マスクステージと前記ウェハステージと前記投影光学系が有する第２光学素子のうちいずれか１つを位置決めする機構とが、共にパラレルリンク機構を有することを特徴とする実施態様２５又は２６記載の露光装置。
【０１３０】
（実施態様２９）
マスクのパターンを被露光体に投影する投影光学系と、第１部材を載置する第１可動部と、該第１の可動部を保持する第１固定部と、第２部材を載置する第２可動部と、該第２可動部を保持する第２固定部とを有し、
前記第１の可動部及び前記第１の固定部の剛性及び減衰率と前記第１の可動部の質量もしくは慣性モーメントとから表現される前記第１の可動部の固有振動数と、前記第１の可動部及び前記第１の固定部の減衰率とによって決定される第１係数に、前記第２の可動部及び前記第２の固定部の剛性及び減衰率と前記第２の可動部の質量もしくは慣性モーメントとから表現される前記第２の可動部の固有振動数と前記第２の可動部及び前記第２の固定部の減衰率とによって決定される第２係数を略一致させることを特徴とする露光装置。
【０１３１】
（実施態様３０）
実施態様２９において、第２位置決め機構の固有振動数と減衰率で決定される第２係数が、第１位置決め機構の固有振動数と減衰率で決定される第１係数の±２０％以内であることを特徴とする露光装置。
【０１３２】
（実施態様３１）
実施態様２９において、第２位置決め機構の固有振動数と減衰率で決定される第２係数が、第１位置決め機構の固有振動数と減衰率で決定される第１係数の±１０％以内であることを特徴とする露光装置。
【０１３３】
（実施態様３２）
マスクのパターンを被露光体に投影する投影光学系と、第１部材を載置する第１可動部と、該第１の可動部を保持する第１固定部と、第２部材を載置する第２可動部と、該第２可動部を保持する第２固定部とを有し、
前記第１の可動部及び前記第１の固定部の剛性及び減衰率と前記第１の可動部の質量もしくは慣性モーメントとから表現される前記第１の可動部の固有振動数と、前記第１の可動部及び前記第１の固定部の減衰率とによって表現される、所定の周波数帯域における外乱の前記第１可動部への伝達率と、前記第２の可動部及び前記第２の固定部の剛性及び減衰率と前記第２の可動部の質量もしくは慣性モーメントとから表現される前記第２の可動部の固有振動数と前記第２の可動部及び前記第２の固定部の減衰率とによって表現される、所定の周波数帯域における外乱の前記第２可動部への伝達率との差が、１／１０以下となるように前記第１可動部及び前記第２可動部を位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする露光装置。
【０１３４】
（実施態様３３）
マスクのパターンを被露光体に投影する投影光学系と、第１部材を載置する第１可動部と、該第１の可動部を保持する第１固定部と、第２部材を載置する第２可動部と、該第２可動部を保持する第２固定部と、前記第１可動部の位置を計測する第１の計測部と、前記第２可動部の位置を計測する第２の計測部と、前記第１可動部を駆動する第１駆動部と、前記第２可動部を駆動する第２駆動部と、第１微分器を含み前記第１計測部の計測結果に基づいて前記第１駆動部を制御する第１の補償器と、第２微分器を含み前記第２計測部の計測結果に基づいて前記第２駆動部を制御する第２の補償器とを有し、
前記第１駆動部の剛性及び減衰率、前記第１可動部の質量もしくは慣性モーメント、前記第１補償器の前記第１微分器の折点周波数、前記第１可動部の制御系の交差周波数によって表現される、所定の周波数帯域における外乱の前記第１可動部への伝達率と、前記第２駆動部の剛性及び減衰率、前記第２可動部の質量もしくは慣性モーメント、前記第２補償器の前記第２微分器の折点周波数、前記第１可動部の制御系の交差周波数によって表現される、所定の周波数帯域における外乱の前記第２可動部への伝達率との差が、１／１０以下となるように、前記第１可動部及び前記第２可動部を位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする露光装置。
【０１３５】
（実施態様３４）
マスクのパターンを被露光体に投影する投影光学系と、第１部材を載置する第１可動部と、該第１の可動部を保持する第１固定部と、第２部材を載置する第２可動部と、該第２可動部を保持する第２固定部と、前記第１可動部の位置を計測する第１の計測部と、前記第２可動部の位置を計測する第２の計測部と、前記第１可動部を駆動する第１駆動部と、前記第２可動部を駆動する第２駆動部と、第１積分器を含み前記第１計測部の計測結果に基づいて前記第１駆動部を制御する第１の補償器と、第２積分器を含み前記第２計測部の計測結果に基づいて前記第２駆動部を制御する第２の補償器とを有し、
前記第１駆動部の剛性及び減衰率、前記第１可動部の質量もしくは慣性モーメント、前記第１補償器の前記第１積分器の折点周波数、前記第１可動部の制御系の交差周波数によって表現される、所定の周波数帯域における外乱の前記第１可動部への伝達率と、前記第２駆動部の剛性及び減衰率、前記第２可動部の質量もしくは慣性モーメント、前記第２補償器の前記第２積分器の折点周波数、前記第２可動部の制御系の交差周波数によって表現される、所定の周波数帯域における外乱の前記第２可動部への伝達率との差が、１／１０以下となるように、前記第１可動部及び前記第２可動部を位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする露光装置。
【０１３６】
（実施態様３５）
マスクのパターンを被露光体に投影する投影光学系と、第１部材を載置する第１可動部と、該第１の可動部を保持する第１固定部と、第２部材を載置する第２可動部と、該第２可動部を保持する第２固定部と、前記第１可動部の位置を計測する第１の計測部と、前記第２可動部の位置を計測する第２の計測部と、前記第１可動部を駆動する第１駆動部と、前記第２可動部を駆動する第２駆動部と、第１微分器及び第１積分器を含み前記第１計測部の計測結果に基づいて前記第１駆動部を制御する第１の補償器と、第２微分器及び第２積分器を含み前記第２計測部の計測結果に基づいて前記第２駆動部を制御する第２の補償器とを有し、
前記第１駆動部の剛性及び減衰率、前記第１可動部の質量もしくは慣性モーメント、前記第１補償器の前記第１微分器の折点周波数、前記第１補償器の前記第１積分器の折点周波数、前記第１可動部の制御系の交差周波数によって表現される、所定の周波数帯域における外乱の前記第１可動部への伝達率と、前記第２駆動部の剛性及び減衰率、前記第２可動部の質量もしくは慣性モーメント、前記第２補償器の前記第２微分器の折点周波数、前記第２補償器の前記第２積分器の折点周波数、前記第２可動部の制御系の交差周波数によって表現される、所定の周波数帯域における外乱の前記第２可動部への伝達率との差が、１／１０以下となるように、前記第１可動部及び前記第２可動部を位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする露光装置。
【０１３７】
（実施態様３６）
前記位置決め手段が、前記所定の周波数帯域における前記第１部材への外乱の伝達率と、前記所定の周波数帯域における前記第２部材への外乱の伝達率との差が、１／１００以下となるように、前記第１部材と前記第２部材を位置決めすることを特徴とする実施態様３２乃至３５いずれか１項に記載の露光装置。
【０１３８】
（実施態様３７）
前記投影光学系が複数の光学素子を有しており、前記第１部材が前記複数の光学素子の１つであることを特徴とする実施態様３２乃至３６のうちいずれか１項に記載の露光装置。
【０１３９】
（実施態様３８）
前記投影光学系が複数の光学素子を有しており、前記第２部材が前記複数の光学素子の１つであることを特徴とする実施態様３２乃至３７のうちいずれか１項に記載の露光装置。
【０１４０】
（実施態様３９）
前記第２可動部が前記マスクを載置するマスクステージ又は前記被露光体を載置するウェハステージであることを特徴とする実施態様３２乃至３７のうちいずれか１項に記載の露光装置。
【０１４１】
（実施態様４０）
前記所定の周波数帯域が８０Ｈｚ以下であることを特徴とする実施態様２５乃至３９のうちいずれか１項に記載の露光装置。
【０１４２】
（実施態様４１）
前記所定の周波数帯域が１００Ｈｚ以下であることを特徴とする実施態様２５乃至４０のうちいずれか１項に記載の露光装置。
【０１４３】
（実施態様４２）
前記所定の周波数帯域の幅が１０Ｈｚ以上であることを特徴とする実施態様２５乃至４１のうちいずれか１項に記載の露光装置。
【０１４４】
（実施態様４３）
前記所定の周波数帯域の幅が１５Ｈｚ以上であることを特徴とする実施態様２５乃至４１のうちいずれか１項に記載の露光装置。
【０１４５】
（実施態様４４）
複数の光学素子を含む投影光学系と、
前記複数の光学素子のうち１つを含む第１可動部の基準構造体からの位置を計測する第１計測手段と、
前記複数の光学素子のうちの他の１つを含む第２可動部の前記基準構造体からの位置を計測する第２計測手段と、
前記計測手段の計測情報に基づいて、第２可動部の第２駆動手段を制御する第２補償器とを有し、
前記第１計測手段の計測結果と前記第２計測手段の計測結果に基づいて、第１可動部に対して、第２可動部を追従させるように第２補償器を制御することを特徴とする露光装置。
【０１４６】
（実施態様４５）
前記第１の可動部が最も光学的な敏感度の高い光学素子を含むことを特徴とする実施態様４４記載の露光装置。
【０１４７】
（実施態様４６）
複数の光学素子を含み、マスクのパターンを被露光体上に投影する投影光学系と、前記マスクを載置するマスクステージと、前記マスクステージを駆動する駆動手段と、前記マスクステージの基準構造体からの位置を計測する第１計測手段と、前記計測手段の計測情報に基づいて前記駆動手段を制御する補償器とを有する露光装置において、
前記複数の光学素子のうちの１つを含む可動部の前記基準構造体からの位置を計測する第２計測手段を有し、
前記第２計測手段の計測結果に基づいて、前記複数の光学素子のうちの１つの光学素子に対して、前記マスクステージを追従させるように前記補償器を制御することを特徴とする露光装置。
【０１４８】
（実施態様４７）
複数の光学素子を含み、マスクのパターンを被露光体上に投影する投影光学系と、前記被露光体を載置するウェハステージと、前記ウェハステージを駆動する駆動手段と、前記ウェハステージの基準構造体からの位置を計測する第１計測手段と、前記計測手段の計測情報に基づいて前記駆動手段を制御する補償器とを有する露光装置において、
前記複数の光学素子のうちの１つを含む可動部の前記基準構造体からの位置を計測する第２計測手段を有し、
前記第２計測手段の計測結果に基づいて、前記複数の光学素子のうちの１つの光学素子に対して、前記ウェハステージを追従させるように前記補償器を制御することを特徴とする露光装置。
【０１４９】
（実施態様４８）
前記複数の光学素子のうちの１つの光学素子が、前記投影光学系が有する複数の光学素子のうち、前記マスクから出射する光の光路に沿って前記マスクに最も近い光学素子であることを特徴とする実施態様４４又は４７記載の露光装置。
【０１５０】
（実施態様４９）
前記複数の光学素子のうちの１つの光学素子が、前記投影光学系が有する複数の光学素子のうち、前記マスクから出射する光の光路に沿って前記被露光体に最も近い光学素子であることを特徴とする請求４４は４７記載の露光装置。
【０１５１】
（実施態様５０）
前記露光装置は波長２乃至４０ｎｍの露光光を利用することを特徴とする実施態様２５乃至４９のうちいずれか１項に記載の露光装置。
【０１５２】
（実施態様５１）
前記光学素子はすべて反射型光学素子であることを特徴とする実施態様１乃至２８、３７及び３８のうちいずれか１項に記載の露光装置。
【０１５３】
（実施態様５２）
実施態様２４乃至５０のうちいずれか１項に記載の露光装置を用いて前記被露光体を露光するステップと、露光された前記被露光体に所定のプロセスを行うステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。
【０１５４】
（実施態様５３）
少なくとも２つの光学素子を有し、レチクル又はマスクに形成されたパターンを被露光体に投影する投影光学系に使用され、前記少なくとも２つの光学素子を位置決めする位置決め方法であって、
前記２つの光学素子のそれぞれの位置情報を取得するステップと、
所定の周波数帯域における前記２つの光学素子への外乱の伝達率の差が、１／１０以下となるように、前記２つの光学素子を位置決めするステップとを有し、
前記位置情報に基づいて前記２つの光学素子の外乱の伝達率の差が１／１０以下になるように、前記２つの光学素子の位置決めを制御するステップとを有し、
前記投影光学系は複数の光学素子を含み、
前記２つの光学素子は、前記投影光学系を構成する一の光学素子と、前記レチクル又はマスク、前記被露光体、及び、前記投影光学系を構成する光学素子の中から選択される別の光学素子とを含むことを特徴とする位置決め方法。
【０１５５】
（実施態様５４）
前記制御ステップは、前記２つの光学素子の位置決めを、直交する３軸方向及び当該３軸周りに回転する方向のいずれかに関して制御することを特徴とする実施態様５３記載の位置決め方法。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明の一実施形態としての露光装置の単純化された光路図である。
【図２】図１に示す光学素子を含む可動部の伝達特性を示す図である。
【図３】図１に示す光学素子を含む可動部の外乱の伝達特性を示す図である。
【図４】ある光学システム要素に他の光学システム要素を追従させるための制御構成を示すブロック線図である。
【図５】ある光学システム要素にウエハステージを追従させるための制御構成を示すブロック線図である。
【図６】デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【図８】本発明の位置決め制御装置の概略ブロック図である。
【図９】図８に示す位置決め制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１に示す光学素子を含む可動部の外乱の伝達特性を示す図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１ｍ１  第１の可動部
２ｍ１  第１の固定部
２０  ウエハステージマウント
２１  構造体マウント
２２  ベース
２３  ウエハステージ定盤
２４  構造体フレーム
２５  鏡筒
２７  ウェハステージ
２８  ウェハ
２９ｍ１  第１の駆動機構
３０ｍ１  第１の光学要素保持ブロック
３１ｍ１  第１の保持機構
３２ｍ１  第１の光学素子
４１  基準構造体
４２ｍ１、４２ｒ、４２ｗ  非接触計測手段
５０  レチクル
５１  レチクルステージ
５５  投影光学系
６１ｍ１  第１の光学素子微動機構
【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】
2005236258.tif 000018
【図８】
2005236258.tif 000019
【図９】
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【図１０】
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