(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光学素子を収容する筐体と、前記筐体の外周面から所定間隔離して設けられ、前記外周面を覆うカバーとを備えた鏡筒において、
前記カバーに設けられ、前記筐体の所定位置のメンテナンスに用いられる少なくとも１つの開口部と、
前記カバーに設けられ、前記少なくとも１つの開口部を開閉する開閉部材とを備えたことを特徴とする鏡筒。
【請求項２】
前記筐体に対して、前記カバーを相対的に回転可能に支持する支持機構を有することを特徴とする請求の範囲１に記載の鏡筒。
【請求項３】
前記支持機構は、前記開口部が前記筐体の前記所定位置に対して前記カバーを位置決めする位置決め機構を有することを特徴とする請求の範囲２に記載の鏡筒。
【請求項４】
前記所定位置は、前記筐体に装備される構成要素が配置される位置を含むことを特徴とする請求の範囲３に記載の鏡筒。
【請求項５】
前記構成要素は、前記光学素子の姿勢を調整する調整機構を備えることを特徴とする請求の範囲４に記載の鏡筒。
【請求項６】
前記調整機構は、前記光学素子を駆動する駆動機構を有することを特徴とする請求の範囲５に記載の鏡筒。
【請求項７】
前記カバーは、当該カバーの周方向に所定間隔をおいて複数の前記開口部と、前記開口部のそれぞれを開閉する開閉部材とを有することを特徴とする請求の範囲２〜６のうちいずれか一つに記載の鏡筒。
【請求項８】
前記筐体と前記カバーとの間に、前記カバーの内部を外気に対して気密に区画するシール部材を有し、前記支持機構は、前記筐体に対し、前記シール部材の外側に配置されることを特徴とする請求の範囲２〜７のうちいずれか一つに記載の鏡筒。
【請求項９】
前記筐体と前記カバーとの間に、前記カバーの内部を外気に対して気密に区画するシール部材を有し、前記カバーが所定位置に配置された状態では前記カバーと前記筐体とが前記シール部材を介して接合されるとともに、前記カバーが回転可能な状態となったときには前記シール部材が前記カバーと前記筺体との少なくとも一方と離間されるようにしたことを特徴とする請求の範囲２〜７のうちいずれか一つに記載の鏡筒。
【請求項１０】
前記カバーの内部が所定の雰囲気に達したときに、前記開閉部材の開閉動作を許容する開閉ロック機構を備えたことを特徴とする請求の範囲１〜９のうちいずれか一つに記載の鏡筒。
【請求項１１】
前記筐体の所定位置には、前記光学素子を駆動する駆動機構が取り付けられており、
前記メンテナンスは、前記駆動機構の調整又は点検を含むことを特徴とする請求の範囲１〜３のうちいずれか一つに記載の鏡筒。
【請求項１２】
前記筐体の所定位置には、前記光学素子の姿勢を調整する調整機構が取り付けられており、
前記メンテナンスは、前記調整機構を介した前記光学素子の姿勢の調整を含むことを特徴とする請求の範囲１〜３のうちいずれか一つに記載の鏡筒。
【請求項１３】
前記開閉部材に設けられ、前記開口部より小さい窓部と、前記窓部を開閉する窓部用開閉部材とを有することを特徴とする請求の範囲１〜１２のうちいずれか一つに記載の鏡筒。
【請求項１４】
マスクに形成されたパターンの像を基板上に転写する露光装置において、前記請求の範囲１〜１３のうちいずれか一つに記載の鏡筒を備えたことを特徴とする露光装置。
【請求項１５】
前記パターンの像を基板に投影する投影光学系を備え、
前記投影光学系は、請求の範囲１〜１１のうちいずれか一つに記載の鏡筒を備えることを特徴とする請求の範囲１４に記載の露光装置。
【請求項１６】
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の範囲１４または１５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】
【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デバイスの製造プロセスにおけるリソグラフィー工程で使用される鏡筒及び露光装置、並びに前記デバイスの製造方法に関するものである。
【０００２】
［背景技術］
【０００３】
【従来の技術】
従来の露光装置は、レチクル等のマスク上に形成されたパターンを所定の露光光で照明し、そのパターンの像を、投影光学系を介してフォトレジスト等の感光材料の塗布されたウエハ等の基板上に転写する。
【０００４】
特に半導体素子製造用の露光装置では、素子の高度集積化が著しく、さらなる解像度の向上が求められている。このような要求に対応するため、露光光は、近年、さらに短波長のものへシフトしており、例えばＡｒＦエキシマレーザ（λ＝１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザ（λ＝１５７ｎｍ）を使用する露光装置も開発されてきている。このような露光装置において、露光光の光路中に酸素が存在すると、露光光が大きく吸収されてしまい、デバイスの製造効率が大きく低下する。
【０００５】
露光装置は一般にクリーンルーム内に設置されるが、クリーンルームとはいえ、その雰囲気中には極微量の、例えばアンモニウムイオン、硝酸イオン、硫酸イオン等を含むイオン性物質が浮遊している。また、露光装置の内部においても、各種駆動部品に電力や信号を送るために多くの被覆線が使用されている。このような被覆線の被覆材からは、極微量ながら有機物質が揮散している。さらに、基板上に塗布された感光材料の飛沫が、露光装置内に浮遊していることもある。これらのイオン性物質、被覆材からの揮散物、感光材料の飛沫等は、投影光学系のレンズ等に付着し、露光光の透過率を低下させる汚染物質となる。その結果、基板に到達する露光光の光量が低下し、デバイスの製造効率が低下する。
【０００６】
このような酸素及び汚染物質を露光光の光路外に排除するため、投影光学系を構成する鏡筒内を、化学的に清浄な窒素等の不活性ガスで置換する露光装置も開発されている。
【０００７】
［発明の開示］
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、露光装置においては、マスク上のパターンの像をできるだけ忠実に基板上に投影する必要がある。パターンの像を基板上に投影する投影光学系は、多数のレンズ、平行平板等の光学素子が組み合わされて構成される。そして、それら光学素子の相対位置を微妙に調整することにより、投影光学系の残存収差を補正することができる。このため、投影光学系を構成する鏡筒には、前記光学素子の相対位置を調整するためのピエゾ素子等の駆動素子や調整ネジが多数装備されている。
【０００９】
このように構成された投影光学系において、鏡筒内を不活性ガスが外部に漏れることを防止するために、鏡筒にカバーを取り付ける構成が考えられる。しかしながら、カバーの内部に装備された前記駆動素子に異常が生じたり、前記調整ネジによる光学素子の位置調整の必要が発生すると、カバーを取り外して、前記駆動素子の点検、調整ネジによる調整を行う必要がある。投影光学系は多数の光学素子が組み合わされており大型のものが多い。このため、前記カバーも必然的に大型化し、そのカバーを取り外す作業は極めて煩わしいものとなる。
【００１０】
そこで、カバーの取り外し作業を簡易化するための構成として、例えば蛇腹状のカバーで投影光学系の全周を覆う構成が考えられる。蛇腹状のカバーの材質として、揮散物の少ない金属製の蛇腹を使用することによってカバー自身からの汚染物質の発生を低減することができる。しかしながら、金属製の蛇腹を使用した場合、蛇腹の剛性が高くなって、投影光学系の光軸方向への十分な伸縮量を確保するのが困難となり、作業性に劣るという可能性がある。一方、例えばゴム等の樹脂製の蛇腹を使用する場合においては、蛇腹を構成する材料からの揮散物の発生が避けられない。
【００１１】
また、前記カバーを複数に分割し、その分割した分割カバーを多段の筍状に配列させ、その分割カバーの一部を投影光学系の光軸に沿ってスライドさせて調整箇所を露出させる構成も考えられる。しかしながら、この構成では、各分割カバー間に隙間を生じやすくカバーの内部の外気に対するシール性が低下しやすいとともに、カバーの構造が複雑となり設計上の制約事項が増すという問題があった。
【００１２】
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。本発明の目的は、簡単な構成でもって、その内部に収容された筐体の各部分の点検、調整が可能な鏡筒及び露光装置を提供することにある。また、本発明の目的は、このような露光装置を用いて、デバイスを製造するデバイスの製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求の範囲１に記載の発明は、複数の光学素子を収容する筐体と、前記筐体の外周面から所定間隔離して設けられ、前記外周面を覆うカバーとを備えた鏡筒において、前記カバーに設けられ、前記筐体の所定位置のメンテナンスに用いられる少なくとも１つの開口部と、前記カバーに設けられ、前記少なくとも１つの開口部を開閉する開閉部材とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
請求の範囲１の発明によれば、カバーの内部の筐体の点検、調整等が必要な箇所に対応する開口部のみを、開口部を開閉する開閉部材により開放することにより、カバー全体を開放して鏡筒全体を露出することなく、容易に前記点検、調整等などのメンテナンスが必要な箇所を露出でき、そのメンテナンスが可能になる。
【００１５】
請求の範囲２の発明は、請求の範囲１の発明において、前記筐体に対して、前記カバーを相対的に回転可能に支持する支持機構を有することを特徴とするものである。
【００１６】
請求の範囲２の発明によれば、請求の範囲１の発明の作用に加えて、カバーを回転させて、その開口部がカバーの内部の筐体の点検、調整等が必要な箇所に対応させる。この状態で、開閉部材を開放することにより、カバー全体を取り外すことなく、容易に前記点検、調整等が必要な箇所を露出させることが可能となる。しかも、鏡筒は、カバーを相対的に回転可能に支持する支持機構と、開口部を開閉する開閉部材とを付加的に備えているのみであって、簡素な構成である。
【００１７】
請求の範囲３の発明は、請求の範囲２の発明において、前記支持機構は、前記開口部が前記筐体の前記所定位置に対して前記カバーを位置決めする位置決め機構を有することを特徴とするものである。
【００１８】
請求の範囲３の発明によれば、請求の範囲２の発明の作用に加えて、内部の点検、調整中にカバーが不用意に回転されることが抑制され、作業が容易なものとなる。
【００１９】
請求の範囲４の発明は、請求の範囲３の発明において、前記所定位置は、前記筐体に装備される構成要素が配置される位置を含むことを特徴とするものである。
【００２０】
請求の範囲４の発明によれば、請求の範囲３の発明の作用に加えて、開口部を、点検、調整の必要が生じた構成要素に対応させた状態で、カバーを保持することができる。このため、内部の点検、調整を、一層容易に行うことが可能となる。
【００２１】
請求の範囲５の発明は、請求の範囲４の発明において、前記構成要素は、前記光学素子の姿勢を調整する調整機構を備えることを特徴とするものである。
請求の範囲５の発明によれば、請求の範囲４の発明の作用に加えて、光学素子の姿勢調整を容易に行うことが可能となる。
【００２２】
請求の範囲６の発明は、請求の範囲５の発明において、前記調整機構は、前記光学素子を駆動する駆動機構を有することを特徴とするものである。
請求の範囲６の発明によれば、請求の範囲５の発明の作用に加えて、点検、調整の必要が比較的生じやすい駆動機構の点検、調整を容易に行うことが可能となる。
【００２３】
請求の範囲７の発明は、請求の範囲２〜６のうちいずれか一つの発明において、前記カバーは、当該カバーの周方向に所定間隔をおいて複数の前記開口部と、前記開口部のそれぞれを開閉する開閉部材とを有することを特徴とするものである。
【００２４】
請求の範囲７の発明によれば、請求の範囲２〜６のうちいずれか一つの発明の作用に加えて、鏡筒内に点検、調整の必要な複数の構成要素が位相が異なる位置に設けられているような場合に、それらの構成要素を同時に点検、調整することが容易となる。
【００２５】
請求の範囲８の発明は、請求の範囲２〜７のうちいずれか一つの発明において、前記筐体と前記カバーとの間に、前記カバーの内部を外気に対して気密に区画するシール部材を有し、前記支持機構は前記筐体に対し、前記シール部材の外側に配置されることを特徴とするものである。
【００２６】
請求の範囲８の発明によれば、請求の範囲２〜７のうちいずれか一つの発明の作用に加えて、シール部材によりカバーの内部が外気に対してより確実に区画される。そして、支持機構におけるカバーのより円滑な回転機能を確保するために、その支持機構内の摺動部分に、例えば摺動性改善剤を使用したとしても、その摺動性改善剤がカバーの内部、ひいては筐体内の雰囲気に影響を与えるのが抑制される。
【００２７】
請求の範囲９の発明は、請求の範囲２〜７のうちいずれか一つの発明において、前記筐体と前記カバーとの間に、前記カバーの内部を外気に対して気密に区画するシール部材を有し、前記カバーが所定位置に配置された状態では前記カバーと前記筐体とが前記シール部材を介して接合されるとともに、前記カバーが回転可能な状態となったときには前記シール部材が前記カバーと前記筐体との少なくとも一方と離間されるようにしたことを特徴とするものである。
【００２８】
請求の範囲９の発明によれば、請求の範囲２〜７のうちいずれか一つ載の発明の作用に加えて、カバーが回転されるときに、そのカバーとシール部材とが摺動されることがほとんどない。このため、シール部材の耐久性が向上されるとともに、異物の発生が抑制される。
【００２９】
請求の範囲１０の発明は、請求の範囲１〜９のうちいずれか一つの発明において、前記カバーの内部が所定の雰囲気に達したときに、前記開閉部材の開閉動作を許容する開閉ロック機構を備えたことを特徴とするものである。
【００３０】
請求の範囲１０の発明によれば、請求の範囲１〜９のうちいずれか一つの発明の作用に加えて、例えばカバーの内部を不活性ガスで置換しているような場合において、酸素濃度が所定値に達したときに、開閉部材の開閉動作が許容される。このため、内部の点検、調整作業を、作業しやすい雰囲気下で行うことができる。
【００３１】
請求の範囲１１の発明は、請求の範囲１〜３のうちいずれか一つの発明において、前記筐体の所定位置には、前記光学素子を駆動する駆動機構が取り付けられており、前記メンテナンスは、前記駆動機構の調整又は点検を含むことを特徴とするものである。
【００３２】
請求の範囲１１の発明によれば、請求の範囲１〜３のうちいずれか一つの発明の作用に加えて、光学素子を駆動する駆動機構が取り付けられている位置に筐体の開口部を備えるため、開口部から駆動機構の調整又は点検を含むメンテナンスが容易にできる。
【００３３】
請求の範囲１２の発明は、請求の範囲１〜３のうちいずれか一つの発明において、前記筐体の所定位置には、前記光学素子の姿勢を調整する調整機構が取り付けられており、前記メンテナンスは、前記調整機構を介した前記光学素子の姿勢の調整を含むことを特徴とするものである。
【００３４】
請求の範囲１２の発明によれば、請求の範囲１〜３のうちいずれか一つの発明の作用に加えて、光学素子の姿勢を調整する調整機構が取り付けられている位置に筐体の開口部が備えられているため、開口部から調整機構を介した光学素子の姿勢の調整を含むメンテナンスを容易にできる。
【００３５】
請求の範囲１３の発明は、請求の範囲１〜１２のうちいずれか一つの発明において、前記開閉部材に設けられ、前記開口部より小さい窓部と、前記窓部を開閉する窓部用開閉部材とを有することを特徴とする。
【００３６】
請求の範囲１３の発明によれば、請求の範囲１〜１２のうちいずれか一つの発明の作用に加えて、前記開口部より小さい窓部と、この窓部を開閉する窓部用開閉部材とが開閉部材に設けられているため、開口部全体を開放することなく、小さい窓部だけを開放することでメンテナンスが容易にできる。
【００３７】
請求の範囲１４の発明は、マスクに形成されたパターンの像を基板上に転写する露光装置において、請求の範囲１〜１３のうちいずれか一つに記載の鏡筒を備えたことを特徴とするものである。
【００３８】
請求の範囲１４の発明によれば、請求の範囲１〜１３のうちいずれか一つの発明の作用に加えて、鏡筒内部の点検、調整を容易かつ迅速に行うことが可能となり、露光装置の停止時間の短縮につながる。
【００３９】
請求の範囲１５の発明は、請求の範囲１４の発明において、前記パターンの像を基板に投影する投影光学系を備え、その投影光学系を請求の範囲１〜１１のうちいずれか一つに記載の鏡筒で構成したことを特徴とするものである。
【００４０】
投影光学系は、露光装置の露光性能を高める上でもっと重要な役割を担っており、それに含まれる光学素子の姿勢及び相対位置を微妙に調整する必要がある。このため、請求の範囲１５の発明によれば、請求の範囲１４の発明の作用が特に顕著に発揮される。
【００４１】
請求の範囲１６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の範囲１４または１５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ものである。
【００４２】
請求の範囲１６の発明によれば、請求の範囲１４または１５の発明の作用に加えて、露光装置における鏡筒内部の点検、調整を容易かつ迅速に行うことが可能となり、デバイスの製造効率が向上される。
【００４３】
次に、前記各請求の範囲の発明に、さらに含まれる技術的思想について、それらの効果と共に以下に記載する。
（１）前記位置決め機構は前記筐体と前記カバーとのいずれか一方に形成された凹所からなり、前記筐体と前記カバーとの他方には、前記カバーが位置決めされた状態では少なくとも一部が前記凹所内に収容される収容体を形成したことを特徴とする請求の範囲３〜７のうちいずれか一つに記載の鏡筒。
【００４４】
技術的思想（１）に記載の構成によれば、簡単な構成でカバーを所定位置に保持することができる。
（２）前記位置決め機構は、前記カバーの回転にほぼ同期して前記収容体を前記凹所から離脱させる離脱機構を有することを特徴とする技術的思想（１）に記載の鏡筒。
【００４５】
技術的思想（２）に記載の構成によれば、カバーの回転を円滑に行うことができる。
（３）前記筐体には、前記収容体が前記凹所から離脱した状態で、前記カバーを回転可能に案内する案内機構を設けたことを特徴とする技術的思想（１）または（２）に記載の鏡筒。
【００４６】
技術的思想（３）に記載の構成によれば、カバーを安定して回転させることができる。
（４）前記開閉部材と前記開口部の周囲との間に配置され、前記カバーの内部を外気に対して気密に区画する開口部シール部材を備えたことを特徴とする請求の範囲１〜７のうちいずれか一つに記載の鏡筒。
【００４７】
技術的思想（４）に記載の構成によれば、カバーの内部を、例えば不活性ガスで置換した場合、カバーの内部の気密性を高めることができ、外部からの汚染物質の侵入を効果的に抑制することができる。
【００４８】
（５）前記開閉部材は、少なくとも１つの窓部と、その窓部を開閉可能に覆う窓部開閉部材を有することを特徴とする請求の範囲１〜７、技術的思想（４）のうちいずれか一つに記載の鏡筒。
【００４９】
技術的思想（５）に記載の構成によれば、例えばカバーの内部の状態を検出するような場合に、窓部を利用して酸素センサ等の各種センサをカバーの内部に挿入することができる。
【００５０】
（６）前記窓部開閉部材と前記窓部の周囲との間に配置され、前記カバーの内部を外気に対して気密に区画する窓部シール部材を備えたことを特徴とする技術的思想（５）に記載の鏡筒。
【００５１】
技術的思想（６）に記載の構成によれば、技術的思想（４）の効果とほぼ同様の効果が得られる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
［発明を実施するための最良の形態］
（第１実施形態）
以下に、本発明を半導体素子製造用の走査露光型の露光装置及びその投影光学系を収容する鏡筒、そして半導体素子の製造方法に具体化した第１実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。
【００５３】
まず、露光装置の概略構成について説明する。
図１は、露光装置全体の概略構成を示すものである。図１に示すように、露光光源１１は、露光光ＥＬとして、例えばＫｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｆ２レーザ光等のパルス光を出射する。露光光ＥＬは、オプティカルインテグレータとして、例えば多数のレンズエレメントからなるフライアイレンズ１２に入射し、そのフライアイレンズ１２の出射面上には、それぞれのレンズエレメントに対応した多数の２次光源像が形成される。なお、オプティカルインテグレータとしては、ロッドレンズであってもよい。フライアイレンズ１２から出射された露光光ＥＬは、リレーレンズ１３ａ，１３ｂ、レチクルブラインド１４、ミラー１５、コンデンサレンズ１６等の光学素子を介して半導体素子等の回路パターン等が描かれ、レチクルステージＲＳＴ上に載置されたマスクとしてのレチクルＲに入射する。
【００５４】
ここで、フライアイレンズ１２、リレーレンズ１３ａ，１３ｂ、ミラー１５、コンデンサレンズ１６の合成系は、２次光源像をレチクルＲ上で重畳させ、レチクルＲを均一な照度で照明する照明光学系１７を構成している。照明光学系１７は、鏡筒１８内に収容されている。
【００５５】
レチクルブラインド１４は、その遮光面がレチクルＲのパターン領域とほぼ共役な関係をなすように配置されている。そのレチクルブラインド１４は、レチクルブラインド駆動部１９により開閉可能な複数枚の可動遮光部（例えば２枚のＬ字型の可動遮光部）からなっている。そして、それらの可動遮光部により形成される開口部の大きさ（スリット幅等）を調整することにより、レチクルＲを照明する照明領域を任意に設定するようになっている。
【００５６】
レチクルステージＲＳＴは、露光光ＥＬの光路に垂直な平面内においてレチクルＲを２次元方向に微動可能に保持している。また、レチクルステージＲＳＴは、リニアモータ等で構成されたレチクルステージ駆動部２０により所定の方向（走査方向（Ｙ方向））に移動可能となっている。レチクルステージＲＳＴは、レチクルＲの全面が少なくとも投影光学系ＰＬの光軸ＡＸを横切ることができるだけの移動ストロークを有している。なお、図１においては、後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに沿う方向をＺ方向、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸ及び紙面と直交する方向をＸ方向、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに直交し紙面に沿う方向をＹ方向とする。
【００５７】
レチクルステージＲＳＴの端部には、干渉計２１からのレーザビームを反射する移動鏡２２が固定されている。干渉計２１によって、レチクルステージＲＳＴの走査方向の位置が常時検出され、その位置情報はレチクルステージ制御部２３に送られる。レチクルステージ制御部２３は、レチクルステージＲＳＴの位置情報に基づいてレチクルステージ駆動部２０を制御し、レチクルステージＲＳＴを移動させる。
【００５８】
レチクルＲを通過した露光光ＥＬは、例えば両側テレセントリックな投影光学系ＰＬに入射する。投影光学系ＰＬは、そのレチクルＲ上の回路パターンを例えば１／５あるいは１／４に縮小した投影像を、表面に前記露光光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基板としてのウエハＷ上に形成する。
【００５９】
ウエハＷは、ウエハホルダ３０を介してウエハステージＷＳＴ上に保持されている。ウエハホルダ３０は図示しない駆動部により、投影光学系ＰＬの最適結像面に対し、任意方向に傾斜可能で、かつ投影光学系ＰＬの前記光軸ＡＸ方向（Ｚ方向）に微動可能になっている。また、ウエハステージＷＳＴは、モータ等のウエハステージ駆動部３１により、走査方向（Ｙ方向）の移動のみならず、ウエハ上に区画された複数のショット領域に対し任意に移動できるように走査方向に垂直な方向（Ｘ方向）にも移動可能に構成されている。これにより、ウエハＷ上の各ショット領域毎に走査露光を繰り返すステップ・アンド・スキャン動作が可能になっている。
【００６０】
ウエハステージＷＳＴの端部には、干渉計３２からのレーザビームを反射する移動鏡３３が固定されており、ウエハステージＷＳＴのＸ方向及びＹ方向の位置は干渉計３２によって常時検出される。ウエハステージＷＳＴの位置情報（または速度情報）はウエハステージ制御部３４に送られ、ウエハステージ制御部３４は位置情報（または速度情報）に基づいて前記ウエハステージ駆動部３１を制御する。
【００６１】
ここで、ステップ・アンド・スキャン方式により、レチクルＲ上の回路パターンをウエハＷ上のショット領域に走査露光する場合、レチクルＲ上の照明領域が、レチクルブラインド１４で長方形（スリット）状に整形される。照明領域は、レチクルＲ側の走査方向（＋Ｙ方向）に対して垂直方向に長手方向を有するものとなっている。そして、レチクルＲを露光時に所定の速度Ｖｒで走査することにより、レチクルＲ上の回路パターンを前記スリット状の照明領域で一端側から他端側に向かって順次照明する。これにより、照明領域内におけるレチクルＲ上の回路パターンが、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に投影され、投影領域が形成される。
【００６２】
ここで、ウエハＷはレチクルＲとは倒立結像関係にあるため、レチクルＲの走査方向とは反対方向（−Ｙ方向）に前記レチクルＲの走査に同期して所定の速度Ｖｗで走査される。これにより、ウエハＷのショット領域の全面が露光可能となる。走査速度の比Ｖｗ／Ｖｒは正確に投影光学系ＰＬの縮小倍率に応じたものになっており、レチクルＲ上の回路パターンがウエハＷ上の各ショット領域上に正確に縮小転写される。
【００６３】
次に、投影光学系ＰＬ及びその投影光学系ＰＬを収容する鏡筒４０の構成について説明する。
図４は、鏡筒本体４１における可動レンズエレメント４３の保持構成及びカバー４２の周辺構成を拡大して示すものである。図１に示すように、投影光学系ＰＬは、レチクルＲとウエハＷとの間に配置され、レンズエレメント４３，４５からなる複数の光学素子を備えた光学系である。投影光学系ＰＬを収容する鏡筒４０は、前記各レンズエレメント４３，４５を保持する筐体としての鏡筒本体４１と、同鏡筒本体４１の外周面から所定だけ離間して、その上部から中程に設けられたフランジＦＬＧまでの外周面を覆うカバー４２とを備えている。また、鏡筒４０は、フランジＦＬＧによって露光装置の架台（図示略）に支持されている。
【００６４】
鏡筒本体４１は、図２に示すように、複数の部分鏡筒が互いに固定されて構成されている。すなわち、レチクルＲ側から順に、第１部分鏡筒４１ａ、第２部分鏡筒４１ｂ、第３部分鏡筒４１ｃ、第４、第５、第６、第７、第８、第９部分鏡筒４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ、４１ｇ、４１ｈ、４１ｉに分割されている。第５部分鏡筒４１ｅと第６部分鏡筒４１ｆとの間にフランジＦＬＧが設けられている。なお、本実施形態では、鏡筒４０を９つの部分鏡筒４１ａ〜４１ｉに分割しているが、分割数はこれに限られるものではない。
【００６５】
図１に示すように、これらの部分鏡筒及びフランジＦＬＧが設けられている部分鏡筒には、少なくとも一つのレンズエレメント４３，４５が不図示のレンズ保持部材によって各部分鏡筒にそれぞれ保持されている。また、第１部分鏡筒４１ａのレチクルＲ側の端部、及び第９部分鏡筒４１ｉのウエハＷ側の端部には、カバーガラス４６が設けられている。
【００６６】
図１及び図２に示すように、フランジＦＬＧが設けられている部分鏡筒及びそれより下側、すなわちウエハＷ側に配置される第６〜第９部分鏡筒４１ｆ〜４１ｉには、静止レンズエレメント４５が不図示の保持部材によって保持されている。また、フランジＦＬＧより上側、すなわちレチクルＲ側に配置される第１〜第５部分鏡筒４１ａ〜４１ｅのそれぞれには、少なくとも一つの可動レンズエレメント４３（図２においては１個のみ図示）を備える。また、第１〜第５部分鏡筒４１ａ〜４１ｅには、図１に示すように、可動レンズエレメント４３を支持する支持部材４７と、駆動機構に含まれるピエゾ素子４９とを備える。なお、レンズエレメント４３，４５は、その外周において、例えば３ヶ所で前記保持部材に保持されるために、部分鏡筒４１ａ〜４１ｉの内壁に対して、レンズエレメント４３，４５及び前記保持部材の間には隙間が生じる。これにより、カバーガラス４６とレンズエレメント４３，４５と鏡筒本体４１とにより区画形成される各空間５５〜５７は、支持部材４７に形成された通路４７ａ（図４参照）、及び前記隙間等を介してそれぞれ連通されている。また、各空間５５〜５７は、各部分鏡筒間の隙間によって、鏡筒本体４１の外面とカバー４２の内面との間の空間５８と連通している。
【００６７】
また、複数の部分鏡筒のうち、可動レンズエレメント４３を備える部分鏡筒の側壁には、ピエゾ素子４９の伸縮方向が鏡筒の接線方向となるように、該ピエゾ素子４９を収容する収容空間が形成されるとともに、ピエゾ素子４９の駆動力を可動レンズエレメント４３に伝達するリンク機構が形成される。リンク機構は、ピエゾ素子４９の変位範囲等を考慮して形成される。収容空間及びリンク機構は、部分鏡筒の側壁に放電加工によって形成されるために、部分鏡筒の側壁は複数の切欠孔を有する。従って、各空間５５〜５７は、複数の切欠孔を介して、鏡筒本体４１の外面とカバー４２の内面との間の空間５８に連通されている。
【００６８】
各支持部材４７は、ピエゾ素子４９を介して鏡筒本体４１に連結されている。各ピエゾ素子４９は、各部分鏡筒４１ａ〜４１ｅにおける円周方向の等角度間隔おきに複数、例えば３個設けられている。各ピエゾ素子４９が伸縮することにより、部分鏡筒の側壁に形成されたリンク機構を介して、各支持部材４７が鏡筒本体４１に対して光軸ＡＸ方向に微動される。
【００６９】
また、各保持部材４７は、調整機構及び駆動機構を構成するアクチュエータとしてのピエゾ素子４９を介して鏡筒本体４１に連結されている。これらの各ピエゾ素子４９は、鏡筒本体４１における円周方向の等角度間隔おきに複数、例えば３個が、その鏡筒本体４１の外周側部分に設けられている。そして、各ピエゾ素子４９が伸縮することにより、部分鏡筒の側壁に形成されたリンク機構を介して、各保持部材４７が鏡筒本体４１に対して光軸ＡＸ方向に微動可能にようになっている。また、各ピエゾ素子４９の伸縮量を微妙に調整することによって、各保持部材４７を鏡筒本体４１に対して傾けることができる。そして、これにより、可動レンズエレメント４３の姿勢を調整することができるようになっている。
【００７０】
図１及び図４に示すように、各ピエゾ素子４９を駆動するための電力及び信号を供給する内部配線５１ａは、各ピエゾ素子４９に一端が接続されるとともに、カバー４２の下端が支持されるフランジＦＬＧ内に配設されたコネクタ５２に他端が接続されている。ここで、内部配線５１ａは、鏡筒本体４１とカバー４２との間の空間５８内に収容されている。そして、そのコネクタ５２には、さらに外部配線５１ｂを介して、電力及び信号の供給源としての結像特性制御部５３が接続されている。
【００７１】
なお、内部配線５１ａは、不純物質（露光光ＥＬを吸収する有機物など）発生が抑制された材質で被覆される。被覆材は、例えば、ポリ四フッ化エチレン、テトラフルオロエチレン−テルフルオロ（アルキルビニルエーテル）共重合体、またはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロペン共重合体などの各種ポリマー樹脂で形成してもよい。また、被覆材を、フッ素コートしてもよい。好ましくは、外部配線５１ｂも同様に構成する。
【００７２】
ここで、図１に示すように、結像特性制御部５３をはじめとして、露光光源１１、レチクルブラインド駆動部１９、レチクルステージ制御部２３及びウエハステージ制御部３４は、主制御系５４に接続されている。そして、各構成要素は主制御系５４の制御の下で動作され、主制御系５４は前記レチクルＲ上に形成されたパターンの像をウエハＷ上に転写する一連の露光工程全体を制御している。
【００７３】
さて、鏡筒４０には、その内部にパージガスを導入するパージガス導入口６０と、鏡筒４０内のガスを排出するガス排出口６１とが設けられている。なお、パージガスとしては、窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオン及びクリプトン等の不活性ガスが用いられる。
【００７４】
パージガス導入口６０は、鏡筒本体４１のレチクル側及びウエハ側の端部の２ヶ所に形成されており、これらのパージガス導入口６０を介してパージガスが直接鏡筒本体４１内に供給されるようになっている。一方、ガス排出口６１は、鏡筒本体４１の上部からフランジＦＬＧの間を覆うカバー４２に形成されている。
【００７５】
特に、ガス排出口６１は、カバー４２の中央部分に形成されることが望ましい。鏡筒本体４１のレチクル側のパージガス導入口６０から導入されたパージガスは、各部分鏡筒間の間隙、ピエゾ素子４９の収容空間、複数の切欠孔を介して、空間５８に排出される。なお、鏡筒本体４１内の気体排出を促進するために、鏡筒本体４１に連通孔５９を設けてもよい。ここで、露光装置組立て時であれば、各空間５５〜５７から排出される気体は空気及び汚染物質を含むものであり、露光装置が組立てられた後（例えば、露光装置が稼動可能な状態）であれば、各空間５５〜５７から排出される気体は、パージガスである。なお、排出されるパージガスには、微量ながら、汚染物質が含まれている場合がある。また、鏡筒本体４１のウエハ側のパージガス導入口６０から導入されたパージガスは、静止レンズエレメント４５を保持する保持部材に形成された通路を介して、空間５７に供給される。パージガス供給口６０から空間５７に供給されたパージガスは、通路を介して第５部分鏡筒４１ｅ内の空間５７に到達する。
【００７６】
その後、第４部分鏡筒４１ｄと第５部分鏡筒４１ｅとの間の隙間や、第４部分鏡筒４１ｄ又は第５部分鏡筒４１ｅに形成された前記切欠孔から空間５８内に排出される。なお、第９部分鏡筒４１ｉのパージガス供給口６０から供給されたパージガスは、その一部が第６〜第９部分鏡筒４１ｆ〜４１ｉ間の隙間から漏れるが、その漏れ量は、第１〜第５部分鏡筒４１ａ〜４１ｅ間の隙間から漏れるパージガス漏れ量よりも少なく、本実施形態では無視できる漏れ量とする。もし、第６〜第９部分鏡筒４１ｆ〜４１ｉ間の隙間から漏れるガス量が無視できない場合は、第６〜第９部分鏡筒４１ｆ〜４１ｉの外側に、所定間隔を離してカバーを設ければよい。同カバーを設ける場合は、カバーの一端をフランジＦＬＧに取付け、他端を第９部分鏡筒４１ｉの側壁に取り付ければよい。ただし、第６〜第９部分鏡筒４１ｆ〜４１ｉの外側に同カバーを設ける場合には、そのカバーにもパージガス排出口を設けても良い。
【００７７】
次に、カバー４２の構成について、詳細に説明する。
図３は、鏡筒１８のフランジＦＬＧより上部の側面を示している。図３に示すように、カバー４２は、前記鏡筒本体４１のフランジＦＬＧより上部の外周面を覆うように設けられている。そして、図４に示すように、カバー４２は、鏡筒本体４１のフランジＦＬＧと鏡筒本体４１のレチクル側の端部に配設された支持部材６４との間に、鏡筒本体４１に対して全体が相対回転可能に支持されている。
【００７８】
図１に示すように、カバー４２の外側面には、投影光学系ＰＬの光軸方向において、レチクル側端部とフランジＦＬＧとの間にわたって開口し、上下に２分割された複数（本実施形態においては、３ヶ所）の開口部６５が等角度間隔おきに形成されている。開口部６５は、カバー４２の周方向に、等間隔おきに複数配置されている。本実施形態では、周方向に３つの開口部６５が形成されているものとする。各開口部６５は、上下で対をなす開閉部材としての蓋体６６で閉じられる。
【００７９】
図３に示すように、蓋体６６は複数のボルト６７によりカバー４２に対して締め付け固定されたり、各蓋体６６をカバー４２から取り外すことによって開口部６５を開閉することができる。なお、図３においては、３ヶ所のうち１ヶ所の開口部６５を閉じる１対の蓋体６６のみを示している。また、蓋体６６の内側の周縁部と、カバー４２における開口部６５の周縁部との間には、カバー４２の内部を外気に対して気密にシールする開口部シール部材としてのＯリング６８が介装されている（図４参照）。
【００８０】
また、各蓋体６６には、それぞれ複数（本実施形態では３ヶ所）の窓部６９が形成されている。本実施形態において、窓部６９は、蓋体６６の下端部に形成されている。なお、窓部６９の位置は、特に下端部に限られるものではなく、蓋体６６の中央部、または上端部に形成されてもよい。そして、窓部６９は窓部開閉部材としての窓部蓋体７０で閉じられている。窓部蓋体７０はボルト７１により蓋体６６に締め付け固定されている。また、窓部蓋体７０の内側の周縁部と、蓋体６６に形成された窓部６９の周縁部との間には、カバー４２の内部を外気に対して気密にシールする窓部シール部材としてのＯリング７２が介装されている（図４参照）。次に、カバー４２の支持構成について説明する。
【００８１】
図４に示すように、カバー４２は、上端の折曲部７５が鏡筒本体４１に取着された支持部材６４の段部７６に対して、シール部材としてのＶリング７７を介して係合するようになっている。Ｖリング７７は、段部７６の外周面上にしまり嵌めにより取り付けられている。ただし、Ｖリング７７は、支持部材６４の段部７６に取り付けられる基底部７７ａと、その基底部７７ａに対して、変位可能に一体成形され、カバー４２に接触する変位部７７ｂとを備える。基底部７７ａに対して変位部７７ｂは弾性変形する。
【００８２】
また、カバー４２の下端部７８は、鏡筒本体４１のフランジＦＬＧの上面に形成された収容凹部７９に収容されている。また、その下端部７８の内周縁の近傍に突設された支持突片８０と収容凹部７９の底部との間には、シール部材としてのＶリング８１が介装されている。Ｖリング８１も、収容凹部７９の底部上にしまり嵌めにより取り付けられている。ただし、Ｖリング８１は、フランジＦＬＧに取り付けられる基底部８１ａと、その基底部８１ａに対して、変位可能に一体成形され、カバー４２に接触する変位部８１ｂとを備える。基底部８１ａに対して変位部８１ｂは弾性変形する。
【００８３】
また、図３、図４及び図６に示すように、カバー４２の下端部７８の外側面には、支持機構及び収容体をなす複数（本実施形態では３個）の回転可能な支持ローラ８２が、カバー４２の周方向において等角度間隔おきに設けられている。なお、図６は、カバー４２の下端側の支持構成の概略を、鏡筒本体４１及びカバー４２を展開した状態で示している。ここで、図３には１つのみ、図６には２つのみの支持ローラ８２を示している。
【００８４】
収容凹部７９を形成する外側壁の上面には、支持ローラ８２の回動軌跡に対応するように平面円環状の案内機構をなすガイドレール８３が形成されている。ガイドレール８３には、支持ローラ８２に対応して位置決め機構をなす複数（例えば１２個）の凹部８４が所定の間隔をおいて設けられている。図６において実線で示すように、カバー４２が所定位置に配置された状態では、凹部８４内に支持ローラ８２が落ち込む。
【００８５】
支持ローラ８２が凹部８４内に落ち込んだ状態では、カバー４２の各開口部６５が、鏡筒本体４１に取着された各ピエゾ素子４９と対向配置される他、その中間の位相にも配置されるようになっている。また、この状態では、カバー４２の下端部７８が前記Ｖリング８１を介して鏡筒本体４１のフランジＦＬＧに接合するとともに、カバー４２の上端の折曲部７５が前記Ｖリング７７を介して前記支持部材６４に接合するようになっている。これにより、カバー４２の内部の外気に対する気密性が保たれる。
【００８６】
また、フランジＦＬＧには、複数の凹部８４のうち１ヶ所に対応するように、アングル状の留め具８５と、ボルト８６とからなる離脱阻止機構８７が設けられている。離脱阻止機構８７は、その留め具８５が支持ローラ８２に当接して、その支持ローラ８２が不用意に凹部８４内から離脱しないようにするためのものである。すなわち、支持ローラ８２を凹部８４に落とし込んだ状態で、留め具８５の先端折曲片８５ａを支持ローラ８２に当接させ、留め具８５の基端側のスライド溝８５ｂに挿通したボルト８６を締め付ける。これにより、支持ローラ８２の上方への移動が規制され、支持ローラ８２における凹部８４からの離脱が阻止される。
【００８７】
これに対して、カバー４２を回転させる場合には、離脱阻止機構８７のボルト８６をゆるめ、図６において一点鎖線で示すように、留め具８５を全体的に上方に移動させる。これにより、その留め具８５の先端折曲片８５ａを支持ローラ８２から離間させ、カバー４２を鏡筒本体４１の周方向に移動させる。
【００８８】
すると、支持ローラ８２は、ガイドレール８３上において離脱機構をなす凹部８４の斜面に沿って浮き上がるように転動していき、やがて図６において二点鎖線で示すように凹部８４を離脱してガイドレール８３の頂面を転動していくことになる。このように、凹部８４の斜面は、カバー４２の回転にほぼ同期して支持ローラ８２を凹部８４から離脱させる離脱機構をなしている。
【００８９】
そして、支持ローラ８２が次の凹部８４に達すると、支持ローラ８２は凹部８４の斜面に沿ってその凹部８４内に落ち込む。このように、カバー４２の開口部６５が所望の位置に達するまで、支持ローラ８２は凹部８４に対する落ち込みと離脱（浮き上がり）とを繰り返しながらガイドレール８３上を転動していくことになる。
【００９０】
ここで、支持ローラ８２が凹部８４から離脱した状態、すなわち支持ローラ８２がガイドレール８３の頂面上を転動している状態では、図４に二点鎖線で示すように、カバー４２は鏡筒本体４１に対してわずかに上方に移動された状態となる。状態では、カバー４２の折曲部７５及び支持突片８０が、それぞれ前記Ｖリング７７，８１から離間するようになっている。これにより、カバー４２を回転させる際に、カバー４２の折曲部７５及び支持突片８０とＶリング７７，８１とが摺動されることがないようになっている。また、支持ローラ８２がガイドレール８３の頂面上を転動している状態でも、カバー４２の下端部７８が収容凹部７９から離脱しないようになっている。
【００９１】
以上のように構成された鏡筒４０において、鏡筒４０内部の点検、整備する手順を、その鏡筒本体４１に装備されたピエゾ素子４９を調整する場合を例にとって説明する。
【００９２】
まず、鏡筒４０内へのパージガスの供給を停止し、少なくともカバー４２の内部の空間５８がクリーンルーム内とほぼ同等の雰囲気となるようにする。やがて、その空間５８内のパージガスがクリーンルーム内の空気と置換され、同空間５８内とクリーンルーム内とがほぼ同様の空間となって時点で、離脱阻止機構８７のボルト８６を緩め、いずれかの開口部６５が調整の必要なピエゾ素子４９に対応するようにカバー４２を回転させる。そして、ボルト６７を緩めて蓋体６６を取り外し、開口部６５を開放させる。これにより、前記ピエゾ素子４９を露出させ調整を行う。
【００９３】
そして、ピエゾ素子４９の調整が終了すると、前記の手順とは逆の手順で、開口部６５を蓋体６６で覆うとともに、その蓋体６６をカバー４２に対して締め付け固定する。そして、支持ローラ８２が離脱阻止機構８７の装備された凹部８４に落ち込むまでカバー４２を回転させ、その支持ローラ８２に離脱阻止機構８７の留め具８５を当接させてカバー４２を固定する。そして、鏡筒４０内へのパージガスの供給を再開し、鏡筒４０内の各空間５５〜５８をパージガスで置換する。この際、例えばカバー４２の蓋体６６に装着された窓部蓋体７０の１つを取り外して、開放された窓部６９内に酸素センサを挿入して、空間５８がパージガスで置換されたことを確認することが望ましい。
【００９４】
従って、第１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。
（Ａ）投影光学系ＰＬの鏡筒４０では、鏡筒本体４１の外周面の一部を覆うカバー４２が、その鏡筒本体４１に対して相対回転可能に支持する支持ローラ８２が設けられている。カバー４２は、複数の開口部６５と、その開口部６５を開閉可能に覆う蓋体６６とを備えている。このため、鏡筒４０におけるカバー４２の内部の鏡筒本体４１すなわち光学素子の位置調整及びピエゾ素子４９等に点検の必要が生じた場合には、カバー４２を回転させて開口部６５が点検、調整等が必要な箇所に対応させる。この状態で、蓋体６６を取外すことにより、カバー４２全体を取り外すことなく、容易に前記点検、調整等のメンテナンスが必要な箇所を露出させることができる。しかも、鏡筒４０は、カバー４２を相対回転可能にするために、支持ローラ８２と開口部６５と蓋体６６とを付加的に備えているのみであって、簡素な構成である。従って、簡単な構成でもって、カバー４２の内部の点検、調整等を容易かつ迅速に行うことができる。
【００９５】
（Ｂ）投影光学系ＰＬの鏡筒４０では、支持ローラ８２は凹部８４に落ち込むことにより、開口部６５が鏡筒本体４１の周方向の所定位置に配置された状態でカバー４２が保持されるようになっている。このため、カバー４２の内部の点検、調整等の作業中に、そのカバー４２が不用意に回転されることが抑制され、作業を容易に行うことができる。
【００９６】
（Ｃ）投影光学系ＰＬの鏡筒４０では、凹部８４が、カバー４２の開口部６５が鏡筒本体４１に装備されるピエゾ素子４９に対応する位置でカバー４２を保持する位置に設けられている。このため、開口部６５を、点検、調整の必要なピエゾ素子４９に対応させた状態で、カバー４２を保持することができる。このため、ピエゾ素子４９の点検、調整を、一層容易かつ迅速に行うことができる。特に、ピエゾ素子４９は、鏡筒本体４１に装備される構成要素のうちで、比較的点検、調整の必要が生じやすいものである。従って、カバー４２の内部の点検、調整を容易かつ迅速に行うことができるという効果が特に好適に発揮され、露光装置の停止時間を効果的に短縮することができる。
【００９７】
（Ｄ）投影光学系ＰＬの鏡筒４０では、可動レンズエレメント４３を駆動するピエゾ素子４９に動力供給及び信号供給を行う内部配線５１ａは、鏡筒本体４１のフランジＦＬＧに設けられたコネクタ５２を介して結像特性制御部５３に接続されている。このため、内部配線５１ａがカバー４２の回転につられて回転されることがなく、その内部配線５１ａに断線等の不具合の発生したり、カバー４２が回転されにくくなったりするのを抑制することができる。また、カバー４２の内部のピエゾ素子４９と、鏡筒４０の外部に配置された結像特性制御部５３との接続作業を容易に行うことができる。
【００９８】
（Ｅ）投影光学系ＰＬの鏡筒４０では、カバー４２の周方向に所定間隔をおいて複数の開口部６５が設けられている。このため、鏡筒４０内に点検、調整の必要な複数のピエゾ素子４９等の構成要素が位相が異なる位置に設けられているような場合に、それらの構成要素を同時に点検、調整することが容易なものとなる。
【００９９】
（Ｆ）投影光学系ＰＬの鏡筒４０では、鏡筒本体４１とカバー４２との間に、そのカバー４２の内部を外気に対して気密に区画するＶリング７７，８１が設けられている。そして、カバー４２を支持する支持ローラ８２は、鏡筒本体４１に対して、カバー４２の外側に配置されている。このため、Ｖリング７７，８１によりカバー４２の内部が外気に対してより確実に区画される。従って、支持ローラ８２の摺動部分に、例えば摺動性改善剤を使用したとしても、その摺動性改善剤がカバー４２の内部、ひいては鏡筒本体４１の内部の雰囲気に影響を与えるのを抑制することができる。これにより、各レンズエレメント４３，４５が汚染されにくいものとすることができる。
【０１００】
（Ｇ）投影光学系ＰＬの鏡筒４０では、カバー４２が所定位置に配置された状態ではそのカバー４２と鏡筒本体４１とがＶリング７７，８１を介して接合されるとともに、前記カバー４２が回転可能な状態となったときにはＶリング７７，８１がカバー４２と離間されるようになっている。このため、カバー４２が回転されるときに、そのカバー４２とＶリング７７，８１とが摺動されることがほとんどない。このため、Ｖリング７７，８１の耐久性が向上できるとともに、異物の発生を抑制することができる。
【０１０１】
（Ｈ）投影光学系ＰＬの鏡筒４０では、鏡筒本体４１のフランジＦＬＧに形成された凹部８４と、カバー４２に形成されその凹部８４内に収容される支持ローラ８２とで、カバー４２の位置決めがなされるようになっている。このような簡素な構成で、カバー４２を所定位置に保持することができ、鏡筒４０の製造コストを低く抑えることができる。
【０１０２】
（Ｉ）投影光学系ＰＬの鏡筒４０では、カバー４２を所定位置に保持する凹部８４には斜面が形成され、カバー４２の回転にほぼ同期して支持ローラ８２がその斜面に沿って凹部８４から離脱するようになっている。このため、カバー４２を回転させる際に、その回転を円滑に行うことができる。
【０１０３】
（Ｊ）投影光学系ＰＬの鏡筒４０では、その鏡筒本体４１のフランジＦＬＧ上に、支持ローラ８２が凹部８４から離脱した状態で、カバー４２の回転を案内するガイドレール８３が設けられている。このため、カバー４２を安定して回転させることができる。
【０１０４】
（Ｋ）投影光学系ＰＬの鏡筒４０では、蓋体６６の周縁部と開口部６５の周囲との間に、カバー４２の内部を外気に対して気密に区画するＯリング６８が配設されている。このため、カバー４２の内部を、例えば不活性ガスで置換した場合、カバー４２の内部の気密性を高めることができ、外部からの汚染物質の侵入を効果的に抑制することができる。
【０１０５】
（Ｌ）投影光学系ＰＬの鏡筒４０では、カバー４２の蓋体６６に、複数の窓部６９と、その窓部６９を開閉可能に覆う窓部蓋体７０とが設けられている。このため、例えばカバー４２の内部の空間５８の状態を検出するような場合に、窓部６９を利用して酸素センサ等の各種センサをカバー４２の内部に挿入することができて、便利である。
【０１０６】
（Ｍ）投影光学系ＰＬの鏡筒４０では、カバー４２の窓部蓋体７０の周縁と窓部６９の周囲との間にカバー４２の内部を外気に対して気密に区画するＯリング７２が配設されている。このため、前記（Ｋ）に記載したのとほぼ同様の効果が得られる。
【０１０７】
（Ｎ）露光装置の投影光学系ＰＬは、露光装置の露光性能を高める上でもっと重要な役割を担っており、それを構成する各レンズエレメント４３，４５の姿勢及び相対位置を微妙に調整する必要がある。これに対して、この露光装置では、投影光学系ＰＬが前記（Ａ）〜（Ｍ）に記載の作用効果を有する鏡筒４０内に収容されている。このため、微妙な調整を必要とする投影光学系ＰＬ及びそれを構成する各レンズエレメント４３，４５の点検、調整を容易かつ迅速に行うことが可能となり、露光装置の停止時間の短縮につながる。従って、スループットが向上され、デバイスの製造の効率を向上することができる。
【０１０８】
（第２実施形態）
次に、本発明の露光装置及びその投影光学系を収容する鏡筒に関する第２実施形態について、前記第１実施形態とは異なる部分を中心に、図７に基づいて説明する。
【０１０９】
すなわち、第２実施形態の鏡筒９１では、カバー４２の蓋体６６に設けられた複数の窓部蓋体７０の一部に、酸素センサ９２が、その酸素センサ９２の先端がカバー４２と鏡筒本体４１との間の空間５８内に位置するように配設されている。酸素センサ９２は、露光装置全体を制御する主制御系５４に接続されている。また、蓋体６６には、主制御系５４に接続された電磁式の開閉ロック機構９３が取着されている。
【０１１０】
そして、第２実施形態の鏡筒９１においては、鏡筒９１内に不活性ガスからなるパージガスが供給されている状態では、前記蓋体６６を開放不能に保持するようになっている。そして、蓋体６６を取り外して開口部６５を開放すべく、鏡筒９１内へのパージガスの供給が停止されると、酸素センサ９２が空間５８の雰囲気の１つの代表的指標として酸素濃度を検出する。酸素センサ９２の検出値は主制御系５４に入力され、主制御系５４はその検出値が所定値を超えた時に開閉ロック機構９３に蓋体６６のロックの解除を指令するようになっている。
【０１１１】
このように、鏡筒９１では、カバー４２と鏡筒本体４１との空間５８内の雰囲気の酸素濃度が所定値を超えたときに、開閉ロック機構９３による蓋体６６のロックが解除され、開口部６５の開放が許容される。このため、カバー４２の内部の点検、調整作業を、作業しやすい雰囲気下で行うことができる。
【０１１２】
（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。
・  各実施形態において、カバー４２を鏡筒本体４１に固定してもよい。このように、カバー４２を鏡筒本体４１に固定した場合は、カバー４２に鏡筒本体４１における点検または調整を行う箇所に対応する箇所に開口部６５を形成しておけばよい。鏡筒本体４１に複数の点検または調整箇所がある場合には、その数に応じて、カバー４２に開口部６５を形成すればよい。また、複数の点検または調整箇所が近接して配置されている場合には、それらに対応する大きさの開口部６５を形成してもよい。なお、変形例における開口部６５には、各実施形態で説明した窓部６９を形成してもよい。また、開口部６５及び窓部６９にも、各実施形態における蓋体６６または窓部蓋体７０をそれぞれ適用することができる。
【０１１３】
この変形例においては、支持ローラ８２及びその周辺構成が不要となるため、構成がさらに簡素化される。
・  各実施形態において、カバー４２が鏡筒本体４１に対してわずかに上方に移動したときに、Ｖリング７７，８１から離間することなく、Ｖリング７７，８１の各変位部７７ｂ，８１ｂが常時、接触するようにしてもよい。この場合、Ｖリング７７，８１としては、カバー４２が鏡筒本体４１に対する移動に追従する弾性力を備えることが望ましい。そして、Ｖリング７７，８１またはカバー４２の折曲部７５及び支持突片８０の少なくとも一方が、互いに摺動しやすいように、摺動材、例えば、テフロンなどをコーティングしておくことが望ましい。
【０１１４】
・  各実施形態において、保持部材４７を、例えば保持部材４７と鏡筒本体４１とを複数の調整ねじを介して連結し、その各調整ねじの締め込み量を変化させることで、可動レンズエレメント４３の姿勢を調整するようにしてもよい。また、例えば保持部材４７と鏡筒本体４１との間に、ワッシャ等の介装部材を介装し、これらの介装部材の枚数、厚さ等を調整することにより、可動レンズエレメント４３の姿勢を調整するようにしてもよい。
【０１１５】
これらのように、可動レンズエレメント４３の姿勢を機械的な調整機構にて調整するようにした場合においても、カバー４２の開口部６５が調整機構に対応する位置でカバー４２を保持する位置に凹部８４を設けることが好ましい。このようにすることで、開口部６５を、点検、調整の必要な調整機構に対応させた状態でカバー４２を保持することができて、可動レンズエレメント４３の姿勢の調整を、容易かつ迅速に行うことができる。
【０１１６】
・  各実施形態において、ピエゾ素子４９に代えて、例えばモータ等で可動レンズエレメント４３を駆動する構成としてもよい。その他に、流体圧アクチュエータ、磁歪アクチュエータを用いてもよい。
【０１１７】
・  各実施形態において、フランジＦＬＧより下部側（ウエハ側）にカバー４２を設けるものとしてもよい。
・  各実施形態において、静止レンズエレメント４５を、例えば機械的な調整機構を介して、一連の露光工程では鏡筒本体４１内に所定の姿勢での静止した状態で鏡筒本体４１に保持し、必要に応じてその姿勢を変更可能なように設けてもよい。
【０１１８】
・  各実施形態において、鏡筒本体４１のフランジＦＬＧに設けた凹部８４を省略して、カバー４２が鏡筒本体４１の外周における任意の位置で保持されるようにしてもよい。この場合、例えば支持ローラ８２を任意の位置でフランジＦＬＧに押し付けるなどして、カバー４２の回転を規制する回転規制部材を設けることが望ましい。また、凹部８４の数を各実施形態とは異なる数、すなわち２〜１１または１３以上としてもよい。
【０１１９】
・  各実施形態において、離脱阻止機構８７をフランジＦＬＧの全周にわたって設けてもよい。
・  前記各実施形態において、開口部６５及び蓋体６６の数を前記各実施形態とは異なる数、すなわち１，２また４以上としてもよい。また、１つの開口部６５を１枚または３枚以上の蓋体６６で開閉するようにしてもよい。また、１つの開口部６５を、例えば巻取自在のシャッタ状の開閉部材で開閉する構成としてもよい。
【０１２０】
・  各実施形態において、窓部６９及び窓部蓋体７０を、省略またはその数を前記実施形態とは異なる数、すなわち１，２また４以上としてもよい。
・  各実施形態において例えばガス排出口６１を鏡筒本体４１のレチクル側及びウエハ側の両端部にそれぞれ設け、パージガス導入口６０を鏡筒本体４１における両端部の間に設ける構成としてもよい。また、例えば鏡筒本体４１のウエハ側またはレチクル側の端部のみにパージガス導入口６０を設ける構成としてもよい。
【０１２１】
・  各実施形態において、カバー４２を照明光学系１７を収容する鏡筒１８にも設けることができる。
・  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、本発明の露光装置に適用される投影光学系ＰＬは、屈折型の投影光学系に限定されるものではなく、例えば反射屈折型、屈折型等の投影光学系であってもよい。
【０１２２】
また、半導体素子などの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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
さらに、本発明は、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・リピート方式の一括露光型の露光装置にも適用することができる。
【０１２５】
・  露光装置の光源としては、例えばｇ線（λ＝４３６ｎｍ）、ｉ線（λ＝３６５ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（λ＝１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（λ＝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。
【０１２６】
なお、各実施形態の露光装置は、例えば次のように製造される。
すなわち、まず、投影光学系ＰＬを構成する複数のレンズエレメント４３，４５及びカバーガラス４６等を本実施形態の鏡筒４０，９１に収容する。また、複数のレンズ１２，１３ａ，１３ｂ，１６、ミラー１５等の光学素子からなる照明光学系１７を鏡筒１８内に収容する。そして、これらの照明光学系１７及び投影光学系ＰＬを露光装置本体に組み込み、光学調整を行う。
【０１２７】
次いで、多数の機械部品からなるウエハステージＷＳＴ（スキャンタイプの露光装置の場合は、レチクルステージＲＳＴも含む）を露光装置本体に取り付けて配線を接続する。そして、露光光ＥＬの光路内にパージガスを供給するパージガス供給系の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。
【０１２８】
ここで、鏡筒４０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。
【０１２９】
次に、上述した露光装置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８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。
【０１３０】
図８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（レクチルＲ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。
【０１３１】
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。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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
図９は、半導体デバイスの場合における、図８のステップＳ１０４の詳細なフローの一例を示す図である。図９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。
【０１３４】
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。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）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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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、前記（Ｎ）の効果を有する前述の露光装置が用いられ、鏡筒４０，９１内部の点検、調整を容易かつ迅速に行うことができ、露光装置の停止時間の短縮して、デバイスの製造の効率を向上することができる。しかも、鏡筒４０，９１内の可動レンズエレメント４３等構成要素の調整を行うことで、露光量制御を高精度に行うことができるようになる。従って、露光精度を向上することができて、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製造することができる。
【０１３７】
本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明が他の代替例に具体化され得ることは当業者にとって明らかである。
本発明の新規であると思われる特徴は、特に添付した請求の範囲において明らかとなる。目的及び利点を伴う本発明は、以下に示す現時点における好ましい実施の形態の説明を添付の図面を参照することにより理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に従う露光装置の全体構成を示す概略図。
【図２】図１の露光装置の鏡筒の拡大図。
【図３】図１の鏡筒のフランジより上部の部分側面図。
【図４】図１の鏡筒の部分拡大断面図。
【図５】図４の鏡筒の部分拡大断面図。
【図６】図１の鏡筒の支持ローラ及び離脱阻止機構の動作に関する説明図。
【図７】本発明の第２実施形態に従う露光装置の鏡筒の部分拡大断面図。
【図８】デバイスの製造方法を示すフローチャート。
【図９】半導体素子の製造方法を示すフローチャート。
【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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