(57)【要約】平行平板（４４）を保持する枠材（８１）には、外周面に複数の連結部を膨出させるとともに、底板（８６）の外面上に複数のジグ装着孔（９１）を穿設する。投影光学系の鏡筒に連結される先端鏡筒（８３）には、底板（９５）の内周縁に複数の脱着用凹部（９６）と複数の係合部（８４）とを交互に設ける。そして、連結部と係合部（８４）とを係合させることで、平行平板（４４）を枠材（８１）を介して投影光学系の先端鏡筒（８３）に取着する。この枠材（８１）は、平行平板脱着ジグ（１１５）を、ジグ装着孔（９１）に駆動力伝達軸（１１９）が挿嵌するように支持させ、連結部と脱着用凹部（９６）とが対応するように投影光学系の光軸周りに回転させ、同光軸に沿って移動させることで、先端鏡筒（８３）から離脱される。この構成により、不純物で汚染された光学部材を容易に脱着可能な露光装置及び光学部材脱着用ジグ、デバイスを効率よく製造可能なデバイスの製造方法が提供される。
2002052624.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの照明光をマスク上に照射するとともに、そのマスク上に形成された所定のパターンの像を基板上に転写する露光装置において、
前記照明光の光路中に配置される光学部材と、
前記照明光の光路を含む第１空間を、その第１空間より不純物の濃度が高い第２空間から前記光学部材によって区画する筐体と、
前記筐体に対して、前記光学部材を脱着自在に保持する保持機構とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の露光装置において、前記第２空間は、前記光学部材及び前記マスク及び前記基板の少なくとも１つを駆動する駆動装置を有する空間であることを特徴とする露光装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の露光装置において、前記保持機構は、前記光学部材の周囲を保持する枠材に設けられた連結部と、前記筐体に設けられ、前記連結部が係合する係合部とを有し、前記連結部と前記係合部とを第１の位置で係合するとともに、前記連結部と前記係合部との係合を前記第１の位置と異なる第２の位置で解除することを特徴とする露光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の露光装置において、前記枠材を前記筐体に対して前記光学部材の光軸周りに回転させることによって、前記第１の位置から前記第２の位置に移動して、前記連結部と前記係合部との係合を解除し、
前記連結部と前記係合部との係合を解除した後に、前記枠材を前記光学部材の光軸方向に移動させることにより前記筐体から離脱するようにしたことを特徴とする露光装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の露光装置において、前記連結部は、前記枠材の外周面から所定の間隔をおいて配置され、かつ外方に向かって突出する複数の突出部からなり、前記筐体には、前記突出部と前記第１の位置で係合する係合部と、前記第２の位置で前記突出部と前記係合部との係合の解除を許容する複数の第１の凹部とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項６】
請求項３〜請求項５のうちいずれか一項に記載の露光装置において、前記保持機構は、前記枠材と前記筐体との間に配置され、前記筐体内の気密性を確保するためのシール部材を有し、
前記シール部材は、前記連結部または前記係合部の内側に配置されることを特徴とする露光装置。
【請求項７】
請求項６に記載の露光装置において、前記シール部材は、前記筐体に接する一側片より、前記枠材に接する他側片の方が変形しやすいことを特徴とする露光装置。
【請求項８】
請求項３〜請求項７のうちいずれか一項に記載の露光装置において、前記筐体の前記係合部には、前記枠材の連結部を前記光学部材の光軸とほぼ平行な方向に押圧する押圧部材を設けたことを特徴とする露光装置。
【請求項９】
請求項８に記載の露光装置において、前記連結部は、前記光学部材の光軸とほぼ直交する２つの面と、
前記２つの面のうち第１の面に設けられ、前記押圧部材で押圧される介装部材を収容する少なくとも３つの第２の凹部と、
前記２つの面のうち第２の面に設けられ、前記筐体の係合部に接触する少なくとも３つの接触部とを有し、
前記少なくとも３つの第２の凹部と前記少なくとも３つの接触部とは、前記光学部材の光軸方向に関して、ほぼ平行な方向に配置されることを特徴とする露光装置。
【請求項１０】
請求項３〜請求項９のうちいずれか一項に記載の露光装置において、前記枠材は、前記光学部材の周囲を支持する少なくとも３つの座部を有す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、前記枠材は、前記座部との間で前記光学部材を弾性的に挟持する弾性保持部材を有することを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の露光装置において、前記弾性保持部材は、前記光学部材の周囲の一部を押圧して、前記座部との間で前記光学部材を挟持する押圧保持部材を含むことを特徴とする露光装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の露光装置において、前記光学部材に対して、前記押圧保持部材の押圧力に抗する力が作用したときには、前記光学部材の前記押圧保持部材側への移動を規制する移動規制機構を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のうちいずれか一項に記載の露光装置において、前記所定のパターンの像を前記基板上に転写する投影光学系を有し、
前記筐体は、前記投影光学系を収容する鏡筒であり、
前記光学部材は、前記基板に対向して配置されることを特徴とする露光装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の露光装置において、前記光学部材は、前記投影光学系を構成する複数の光学素子の一つであることを特徴とする露光装置。
【請求項１６】
マスク上に形成された所定のパターンの像を基板上に転写する露光装置において、
所定位置に形成されたパターンの像または所定位置から出射される発光パターンを検出するための検出光の光路中に配置される光学部材と、
前記検出光の光路を含む第３空間を、その第３空間より不純物の濃度が高い第４空間から前記光学部材とともに区画する筐体と、
前記筐体に対して、前記光学部材を脱着自在に保持する保持機構とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項１７】
光学部材と前記光学部材の周囲を保持する枠材とを備える光学部材装着部材において、
前記枠材の外周面から所定の間隔をおいて配置され、かつ外方に向かって突出する複数の突出部を有することを特徴とする光学部材装着部材。
【請求項１８】
請求項１７に記載の光学部材装着部材において、前記枠材を外部の装置の筐体に対して連結する連結部を前記枠材に設け、前記連結部は、前記光学部材の光軸とほぼ直交する２つの面と、前記２つの面のうち第１の面に設けられ、前記押圧部材で押圧される介装部材を収容する少なくとも３つの第２の凹部を有することを特徴とする光学部材装着部材。
【請求項１９】
請求項１７又は請求項１８に記載の光学部材装着部材において、前記枠材を外部の装置の筐体に対して連結する連結部を前記枠材に設け、前記連結部は、前記光学部材の光軸とほぼ直交する２つの面と、前記２つの面のうち第２の面に設けられ、前記筐体の係合部に接触する少なくとも３つの接触部とを有することを特徴とする光学部材装着部材。
【請求項２０】
請求項１９に記載の光学部材装着部材において、前記少なくとも３つの第２の凹部と前記少なくとも３つの接触部とは、前記光学部材の光軸方向に関して、ほぼ平行な方向に配置されることを特徴とする光学部材装着部材。
【請求項２１】
請求項１８に記載の光学部材装着部材において、前記介装部材が球体からなり、前記第２の凹部が円錐状の内周面を有するコーン溝からなることを特徴とする光学部材装着装置。
【請求項２２】
請求項１７〜請求項２１のうちいずれか一項に記載の光学部材装着部材において、前記枠材は、前記光学部材の周囲を支持する少なくとも３つの座部と、前記座部との間で前記光学部材を弾性的に挟持する弾性保持部材とを有することを特徴とする光学部材装着部材。
【請求項２３】
請求項２２に記載の光学部材装着部材において、前記光学部材に対して、前記弾性保持部材の弾性力に抗する力が作用したときには、前記光学部材の前記弾性保持部材側への移動を規制する移動規制機構を備えることを特徴とする光学部材装着部材。
【請求項２４】
請求項１７〜請求項２３のうちいずれか一項に記裁の光学部材装着装置において、前記枠材には、前記光学部材を着脱可能に保持する光学部材保持機構を有することを特徴とする光学部材装着部材。
【請求項２５】
請求項１〜請求項１６のうちいずれか一項に記載の露光装置における光学部材を脱着するための光学部材脱着ジグであって、
前記光学部材の周囲を保持する枠材を支持する支持機構と、
前記枠材に設けられた連結部が前記筐体に設けられた係合部に対して係合する第１の位置とその係合が解除される第２の位置とに切換移動させるための駆動力を前記枠材に伝達するための駆動力伝達部材とを備えたことを特徴とする光学部材脱着ジグ。
【請求項２６】
請求項２５に記載の光学部材脱着ジグにおいて、前記支持機構は磁石を有することを特徴とする光学部材脱着ジグ。
【請求項２７】
請求項１〜請求項１６のうちいずれか一項に記載の露光装置を用いてデバイスを製造する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］
本発明は、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、あるいはレチクル、フォトマスク等のマスクの製造プロセスにおいてフォトリソグラフィ工程で使用される露光装置に関する。
また、本発明は、フォトリソグラフィ工程で使用される露光装置の一部をなす光学部材を、その露光装置に対して装着するための光学部材装着部材に関する。
さらに、本発明は、フォトリソグラフィ工程で使用される露光装置の一部をなす光学部材を、その露光装置に対して脱着するための光学部材脱着ジグに関する。
その上に、本発明は、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方法に関する。
［背景技術］
従来の露光装置は、光源からの所定の照明光を、所定のパターンが形成されたレチクル、フォトマスク等のマスク上に照射する。そして、露光装置は、照明光の照射により、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性材料が塗布されたウエハ、ガラスプレート等の基板上に転写する。
この露光装置内には、マスクや基板を照明光の光路内に移動するためのステージ、またその光路内に配置されるレンズやミラー等の光学部材を駆動させるためのモータ、ピエゾ等の駆動機構が数多く装備されている。これらの駆動機構には、その良好な駆動性能を確保するため、グリースが使われていたりすることがある。また、それらの駆動機構に給電したり制御信号を供給したりするために、表面が樹脂材料で被覆された電線が接続されている。
このため、露光装置の稼働時において、グリースや被覆電線から微量ながら化学物質が揮散することがある。特に、基板を保持する基板ステージを含む空間内の雰囲気は、基板上に感光性材料が塗布されていることから汚染されやすい条件となっている。このような化学物質等の不純物が、光学部材の表面に付着すると、その光学部材に曇りが生じ、光学部材における照明光の透過率あるいは反射率が低下することになる。
このように、光学部材の表面には、不純物が付着するため、その表面を定期的に洗浄する必要がある。この洗浄方法として、光学部材に紫外光を照射する光洗浄が考えられる。すなわち、マスク及び基板を各ステージに載置しない状態で、光源から照明光を各光学部材に照射して、不純物を光分解させることにより除去することが可能である。
ところが、従来の露光装置では、不純物が含有される汚染雰囲気に露出する光学部材において、その表面に不純物が厚く堆積することがあり、特に感光剤が塗布された基板に対向するような光学部材ではその表面に、グリースや被覆電線から揮散する化学物質の他に、基板に塗布された感光剤から揮散する化学物質等の不純物が強く固着することがある。このような状態になると、不純物を光洗浄のみでほぼ完全に除去できないことが想定される。こうした場合には、不純物で汚染された光学部材を取り外して、洗浄を行うか、あるいは交換するかのいずれかの対策が採られることとなる。
ここで、従来の露光装置では、取り外しの対象となる光学部材が枠材等を介して、他の光学部材とともに鏡筒に対して、例えば複数のネジ等により強固に締結されていることが多い。このような場合には、作業者が前記複数のネジを一本ずつドライバ等で外して、取り外し対象の光学部材の周辺部材を含めて分解する必要が必要があり、大変に面倒な取り外し作業を要する。
また、このような露光装置では、各光学部材は枠材に装着される。ここで、マスク上に形成されたパターンの像を基板に対して投影する露光装置に対しては、高解像度化の要求が日増しに高まっている。特に、半導体素子の製造に使用される露光装置では、近年の回路パターンの著しい微細化に対応すべく、露光精度のさらなる向上要求の増大が顕著である。
このような露光装置の露光精度を左右する要因のひとつとしては、その露光装置で使用される光学系の収差が挙げられる。つまり、光学系が大きな収差を有する場合には、基板上に到達するパターンの像が、想定外に縮小あるいは拡大されたり、歪んだりして、基板上における正確なパターンの像の転写が阻害される。
ここで、この収差には、光学系を構成する各光学部材自体が個別に有する収差の他に、それら光学部材を枠材に保持することにより発生する収差がある。このような枠材への保持により生じる収差は、主として、枠材に機械加工により形成された座面に光学部材が強く押し付けられることにより生じるものである。すなわち、枠材の座面は、切削等の機械加工により形成するため、いかに高精度に加工したとしても、その座面の表面上に微小な荒れやうねり等が存在する。このような座面に光学部材が強く押し付けられると、座面の微小な荒れ、うねり等の影響で、光学部材の光学面に微小な歪みが生じる。この光学面の歪みにより、収差が発生する。
これらの枠材への保持により生じる光学部材における光学面の歪みは、いずれも極めて微小なものであるが、極めて高い露光精度が要求される露光装置においては、無視できない問題となりつつある。また、この光学面の歪みに起因する収差は、光学部材と枠材の座面との接触面積が大きくなるほど大きくなる。
［発明の開示］
本発明の第１の目的は、不純物で汚染された光学部材を容易に脱着することができる露光装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、光学部材を光学部材装着部材あるいは筐体に保持する際に生じる収差を低減して、より正確な露光の可能な露光装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、不純物で汚染された光学部材を筐体に対して容易に脱着することができる光学部材装着部材を提供することにある。
本発明の第４の目的は、光学部材を少なくとも枠材に保持する際に生じる収差を低減することのできる光学部材装着部材を提供することにある。
本発明の第５の目的は、不純物で汚染された光学部材を容易に脱着することができる光学部材脱着用ジグを提供することにある。
本発明の第６の目的は、デバイスを効率よく製造することのできるデバイスの製造方法を提供することにある。
本発明の第１の態様では、光源からの照明光をマスク上に照射するとともに、そのマスク上に形成された所定のパターンの像を基板上に転写する露光装置が提供される。露光装置は、照明光の光路中に配置される光学部材と、照明光の光路を含む第１空間を、その第１空間より不純物の濃度が高い第２空間から光学部材によって区画する筐体と、筐体に対して、光学部材を脱着自在に保持する保持機構とを有する。
本発明の第２の態様では、マスク上に形成された所定のパターンの像を基板上に転写する露光装置が提供される。露光装置は、所定位置に形成されたパターンの像または所定位置に配置された発光パターンを検出するための検出光の光路中に配置される光学部材と、検出光の光路を含む第３空間を、その第３空間より不純物の濃度が高い第４空間から光学部材によって区画する筐体と、筐体に対して、光学部材を脱着自在に保持する保持機構とを有する。
本発明の第３の態様では、光源からの照明光をマスク上に照射するとともに、そのマスク上に形成された所定のパターンの像を基板上に転写する露光装置が提供される。露光装置は、照明光の光路中に配置される光学部材と、照明光の光路を含む第１空間を、その第１空間より不純物の濃度が高い第２空間から光学部材によって区画する筐体と、筐体に対して、光学部材を脱着自在に保持する保持機構とを有し、保持機構は、光学部材の周囲を保持する枠材に設けられた連結部と、筐体に設けられ、連結部が係合する係合部とを有し、連結部と係合部とを第１の位置で係合するとともに、連結部と係合部との係合を第１の位置と異なる第２の位置で解除する。
本発明の第４の態様では、光学部材と前記光学部材の周囲を保持する枠材とを備える光学部材装着部材が提供される。枠材は、外周面から所定の間隔をおいて配置され、かつ外方に向かって突出する複数の突出部を有する。
本発明の第５の態様では、光学部材と前記光学部材の周囲を保持する枠材とを備える光学部材装着部材が提供される。枠材は、外周面から所定の間隔をおいて配置され、かつ外方に向かって突出する複数の突出部と、光学部材の周囲を支持する少なくとも３つの座部と、座部との間で光学部材を弾性的に挟持する弾性保持部材とを有する。
本発明の第６の態様では、光源からの照明光をマスク上に照射するとともに、そのマスク上に形成された所定のパターンの像を基板上に転写する露光装置に対して、光学部材を脱着するための光学部材脱着ジグが提供される。光学部材脱着ジグは、光学部材の周囲を保持する枠材を支持する支持機構と、枠材に設けられた連結部が筐体に設けられた係合部に対して係合する第１の位置とその係合が解除される第２の位置とに切換移動させるための駆動力を前記枠材に伝達するための駆動力伝達部材とを備える。
本発明の第７の態様では、光源からの照明光をマスク上に照射するとともに、そのマスク上に形成された所定のパターンの像を基板上に転写するデバイスの製造方法が提供される。デバイスの製造方法は、照明光の光路中に配置される光学部材と、照明光の光路を含む第１空間を、その第１空間より不純物の濃度が高い第２空間から光学部材によって区画する筐体と、筐体に対して、光学部材を脱着自在に保持する保持機構とを有する露光装置を用いてデバイスを製造する。
［発明を実施するための最良の形態］
（第１実施形態）
本発明に従う第１実施形態の半導体素子製造用の露光装置２０には、光学系として例えば、図１に示される照明光学系３１及び投影光学系４１、図２に示される照明光学系６０、受光光学系６１、空間像検出系６３、図３に示されるアライメント光学系６８が装備される。そして、これら各光学系の端部には平行平板又はカバーガラスが配置される。すなわち、照明光学系３１の端部には平行平板３８が配設され、投影光学系４１の端部には平行平板４４が配置され、照明光学系６０の端部及び受光光学系６１の端部には不図示の平行平板が配置され、空間像検出系６３の端部にはカバーガラス６４が配設され、アライメント光学系６８の端部には平行平板７６が配設される。また、これら平行平板及びカバーガラスは平行平板装着部材７９によって保持され、この平行平板装着部材７９は、平行平板着脱ジグ１１５によって筐体に対して着脱される。以下、図１〜図１０を参照して露光装置２０を説明する。
図１に示すように、露光装置２０は、光源としての露光光源２１と露光装置本体２２とビーム・マッチング・ユニット（以下、「ＢＭＵ」という。）２３とから構成されている。露光光源２１は、照明光ＥＬとして、例えばＡｒＦエキシマレーザ光（波長：１９３ｎｍ）を出射するエキシマレーザ光源となっている。ＢＭＵ２３は複数の光学素子で構成され、これら複数の光学素子はＢＭＵ室３９に収容される。このＢＭＵ室３９は露光光源２１と露光装置本体２２とを光学的に接続し、このＢＭＵ２３を介して露光光源２１から出射された照明光ＥＬが露光装置本体２２内に導かれるようになっている。ＢＭＵ室３９と照明系鏡筒２６とは脱ガス発生が抑制された蛇腹部材３９で連結される。
露光装置本体２２は、照明光ＥＬの照射によりマスクとしてのレチクルＲ上に形成されたパターンの像をウエハＷ上に転写するものであり、以下にその概略構成について説明する。
露光装置本体２２はチャンバ２５内に収容される。チャンバ２５内には、照明系鏡筒２６と、レチクル室２７と、筐体及び鏡筒としての投影系鏡筒２８と、第２空間及び第４空間としてのウエハ室２９とが、ＢＭＵ２３を介して導入された照明光ＥＬの光軸方向に順次配置されている。このチャンバ２５は図示しない空調装置を備えており、露光装置２０本体の動作を制御する主制御系３０の制御の下で、このチャンバ２５の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。
レチクル室２７には、駆動装置としてのレチクルステージＲＳＴが配置されている。このレチクルステージＲＳＴにより、所定のパターンが形成されたマスクとしてのレチクルＲが、照明光ＥＬの光軸と直交するように保持されるようになっている。また、ウエハ室２９には、駆動装置としてのウエハステージＷＳＴが配置されている。そして、このウエハステージＷＳＴにより、照明光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が、その照明光ＥＬの光軸と直交する面内において移動可能、かつその光軸に沿って微動可能に保持されるようになっている。
照明系鏡筒２６内には、レチクルＲを照明するための照明光学系３１が収容されている。この照明光学系３１は、複数のミラー３２、オプティカルインテグレータをなすフライアイレンズ（ロッドインテグレータでもよい）３３、リレー光学系３４、コンデンサレンズ３５等の光学部材からなっている。フライアイレンズ３３は、露光光源２１からの照明光ＥＬを入射し、その射出面に多数の二次光源像を形成する。リレー光学系３４の後方には、照明光ＥＬの形状を整形するためのレチクルブラインド３６が配置されている。
照明系鏡筒２６の両端におけるＢＭＵ側開口部３７ａ及びレチクル側開口部３７ｂには、照明光学系の一部の光学素子として円板状の平行平板３８が配置されている。この平行平板３８は、照明光ＥＬを透過する物質（合成石英、蛍石など）により形成されている。ＢＭＵ側開口部３７ａに配置された平行平板３８によって、ＢＭＵ室２８の内部空間と照明系鏡筒２５の内部空間とが分離される。また、照明系鏡筒２６は、鏡筒２６と平行平板３８とによって複数の第１空間としての照明気密室４０を区画している。そして、各照明気密室４０には、ミラー３２、フライアイレンズ３３、リレー光学系３４、レチクルブラインド３６及びコンデンサレンズ３５の各光学部材やレチクルブラインド３６が単独であるいはいくつか組み合わされて収容されている。
投影系鏡筒２８内には、照明光学系３１によって照明されるレチクル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４１が収容されている。この投影光学系４１は、投影光学系を構成する光学素子として、複数のレンズエレメント４２を有する。投影系鏡筒２８の両端の開口部４３には、前記平行平板３８と同様の平行平板４４が配置され、この平行平板４４及び投影系鏡筒２８によって投影系鏡筒２８の内部に第１空間としての投影気密室４５を形成している。
ＢＭＵ室３９、照明気密室４０、レチクル室２７、投影気密室４５及びウエハ室２９には、パージガス供給系４８が接続されている。このパージガス供給系４８を介して、ＢＭＵ室３９及び各室４０，２７，４５，２９に対して、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４９より、不活性ガスからなるパージガスが供給されるようになっている。ここで、前記不活性ガスとは、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等の中から選択された単体のガス、あるいはその混合ガスである。
パージガス供給系４８の給気配管５０中には、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５１及びパージガスを所定の温度に調整するとともにパージガス中の水分を除去する温調乾燥器５２が介装されている。そして、ＢＭＵ室３９及び各室４０，２７，４５，２９は、排気配管５３を介して半導体素子製造工場の排気ダクト５４に接続されている。また、チャンバ２５も同排気ダクト５４に接続されている。これにより、ＢＭＵ室３９、各気密室４０，４５内に供給されたパージガスは、排気ダクト５４を介して、工場の外部に排出されるようになっている。
なお、この不純物には、ミラー３２，フライアイレンズ３３、リレー光学系３４、コンデンサレンズ３５、平行平板３８，４４及びレンズエレメント４２等の光学部材の表面上に、照明光ＥＬ照射下で堆積して曇り現象を生じせしめる汚染物質が含まれる。また、ＡｒＦエキシマレーザ光を強く吸収する酸素等の吸光物質が含まれる。汚染物質としては、例えば有機ケイ素化合物、アンモニウム塩、硫酸塩、ウエハＷ上のレジストからの揮散物、駆動部を有する構成部品に使用される摺動性改善剤からの揮散物、チャンバ２５内の電気部品に給電あるいは信号供給するための配線の被覆層からの揮散物等がある。
次に、ウエハステージＷＳＴの周辺構成について、説明する。
図２に示すように、ウエハステージＷＳＴは、ウエハ室２９の外に配置されたウエハステージ駆動部５７により、ウエハＷの表面が、投影光学系４１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４１の光軸方向（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、任意のショット領域を投影光学系４１に対応させるために、投影光学系４１の光軸と直交する面内（Ｘ方向及びＹ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を一括露光する動作と、次のショット領域まで移動する動作とを繰り返すステップ・アンド・リピート動作が可能になっている。なお、図２において、投影光学系４１の光軸（Ｚ方向）に直交するとともに紙面と平行な方向をＸ方向とし、同光軸及び紙面に直交する方向をＹ方向とする。
ウエハステージＷＳＴの端部には、干渉計５８からのレーザビームを反射する移動鏡５９が固定されており、ウエハステージＷＳＴのＸＹ方向の位置は干渉計５８によって常時検出される。なお、図２においては、Ｘ方向のみの干渉計５８及び移動鏡５９が示されているが、Ｙ方向にも干渉計及び移動鏡が配置される。そして、ウエハステージＷＳＴの位置情報は、露光装置２０本体を制御する主制御系３０に送られる。主制御系３０は、この位置情報に基づいて前記ウエハステージ駆動部５７を制御する。
また、ウエハ室２９内には、投影光学系４１の光軸を挟むように、照射光学系６０と受光光学系６１とからなる斜入射方式のウエハ位置検出系（以下、「焦点検出系」という）６２が配設されている。照射光学系６０は、ウエハＷの表面等に向けてピンホールあるいはスリット像を多数形成するための結像光束を、投影光学系４１の光軸方向に対して斜め方向より供給するものである。受光光学系６１は、その結像光束のウエハＷの表面での反射光束を照射光学系６０側のピンホールあるいはスリットと対応するピンホールあるいはスリットを介して受光するものである。
この焦点検出系６２の構成等は、例えば特開昭６０−１６８１１２号公報に開示されており、ここでの詳細な説明は省略する。前記焦点検出系６２は、予め設定された基準位置に対するウエハＷの表面のＺ方向の位置偏差を検出する。検出されたウエハＷの位置情報は、主制御系３０に送られる。主制御系３０は、このウエハＷの位置情報に基づいて、ウエハＷの表面と投影光学系４１の結像面とがほぼ一致するようにウエハステージＷＳＴをＺ方向に駆動する。
また、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの近傍には、投影光学系４１を介して、レチクルＲに形成されたアライメント間のパターン像を検出する空間像検出系６３が配備されている。この空間像検出系６３は、光学部材としてのカバーガラス６４と受光センサ６５とを有している。カバーガラス６４にはウエハＷの表面の高さとほぼ一致するように設定された基準面が形成され、その基準面上には光学的開口が形成されている。受光センサ６５は、カバーガラス６４の下方に配設される照度センサからなっている。なお、空間像検出系６３は、筐体をなすウエハステージＷＳＴと、カバーガラス６４とにより区画された第３空間をなすウエハステージＷＳＴの内部に収容されている。
この空間像検出系６３では、カバーガラス６４の光学的開口を通過したパターン像の光強度を測定する。パターン像の光強度に関する検出信号が、信号処理部６６を介して主制御系３０に入力されるようになっている。この信号は、主に、焦点検出系６２における基準位置の較正に用いられる。
さらに、投影光学系４１の側面には、オフ・アクシス方式のウエハアライメント顕微鏡（以下、「ＷＡ顕微鏡」という）６７が、その先端がウエハ室２９内に位置するように装備されている。図３に示すように、このＷＡ顕微鏡６７は、例えば広波長帯域の光を用いる画像処理方式のアライメント光学系（以下、「ＦＩＡ光学系」という）６８により構成されている。すなわち、照明光源６９からの検出光としての出射光ＭＬｉは、ＦＩＡ光学系６８内のハーフミラー７０で反射され、ウエハＷ上に形成されたアライメントマークを照明する。そのアライメントマークからの検出光としての反射光ＭＬｒは、前記ＦＩＡ光学系６８に戻り、そのＦＩＡ光学系６８内においてハーフミラー７０を透過し、ハーフプリズム７１に入射する。そして、このハーフプリズム７１において、反射光ＭＬｒは２つの光束に分割される。
分割された各光束は、それぞれ２次元ＣＣＤよりなるＸ軸用及びＹ軸用の２つの撮像素子７２の撮像面上にアライメントマークの像を結像させる。このとき、各撮像素子７２の撮像面には、ＦＩＡ光学系６８の内部に配置された指標板７３上の指標マークの像も同時に結像される。この撮像面における受光像は、光電変換により撮像信号に変換されて信号処理装置７４に入力される。この信号処理装置７４において、図２に示す主制御系３０の制御のもとで、撮像信号に基づいてアライメントマークの投影像の指標マークに対する位置ずれが求められる。なお、ＦＩＡ光学系６８は、筐体としてのＦＩＡ筐体７５と、前記出射光ＭＬｉの出射端と反射光ＭＬｒの入射端とを兼ねる光学部材としてのカバーガラス７６とにより区画された第３空間としての収容室７７内に収容されている。
この場合、ＷＡ顕微鏡６７の検出中心とレチクルＲの投影領域の中心との間隔であるベースライン量に対する指標マークの位置のオフセット量を予め求めておく。そして、このオフセット量とＷＡ顕微鏡６７で計測された指標マークに対するアライメントマークの像の位置ずれ量とに基づいて、ウエハステージ駆動部５７によりウエハＷの位置が調整される。これにより、ウエハＷ上の各ショット領域が所定位置に配置され、その各ショット領域のアライメントが正確に行われるようになっている。
次に、平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６を、照明系鏡筒２６、投影系鏡筒２８、ウエハステージＷＳＴ及びＦＩＡ筐体７５のそれぞれに対して保持する保持機構８０について説明する。ここでは、投影系鏡筒２８のウエハＷ側の開口部４３に嵌合される平行平板４４の保持機構８０、及びその平行平板４４を有する光学部材装着部材としての平行平板装着部材７９を例に取って説明する。
図４及び図６に示すように、平行平板装着部材７９は、平行平板４４と、その平行平板４４の周囲を保持する枠材８１とからなっている。そして、この平行平板装着部材７９を、投影系鏡筒２８の開口部４３に取付けることで、平行平板４４が枠材８１を介してその開口部４３に配置される。そして、この枠材８１が、その枠材８１に設けられた連結部をなす突出部８２と投影系鏡筒２８のウエハＷ側端部をなす先端鏡筒８３に設けられた係合部８４とからなる保持機構８０の係合により投影系鏡筒２８に対して保持されるようになっている。
ここで、図４は、投影系鏡筒２８のウエハＷ側端部及び後述する光学部材脱着ジグとしての平行平板脱着ジグ１１５とを示す斜視図である。また、図５は、投影系鏡筒２８のウエハＷ側端部の正面図であり、図６はその投影系鏡筒２８のウエハＷ側端部を分解して示す斜視図であり、図７はその投影系鏡筒２８のウエハＷ側端部の断面図である。また、図１０は、前記枠材８１を内側（投影系鏡筒２８に装着される側）から見た平面図である。
図７及び図１０に示すように、枠材８１は略円筒状に形成され、その下方には開口部８５が形成されている。この開口部８５を形成する底板８６における内周縁には、その全周にわたって平行平板４４の周線が載置される座面をなす段部８７が形成されている。平行平板４４は、図１０に示すように、底板８６の内底面上にネジ止めされる複数（本実施形態では３個）の光学部材保持機構をなす係止金具８８を介して枠材８１に対して固定されている。
この係止金具８８は、平板状の金属薄板がクランク状に屈曲された屈曲板ばね部材かつ係合保持部材となっている。係止金具８８は、その基端側が枠材８１の底板８６上に凹設された金具受け部８６ａに対して、その金具受け部８６ａのねじ孔８６ｂに螺入される留めねじ８８ａにより固定されている。また、係止金具８８の先端側は、平行平板４４の周縁に沿うように屈曲された形状となっている。そして、係止金具８８を、その先端部を平行平板４４の周縁に係合させつつ、基端部を枠材８１の金具受け部８６ａに固定することで、平行平板４４が枠材８１の段部８７と係止金具８８の先端部との間で弾性的に挟持される。
また、枠材８１の上方開口部８９側の外周面には、等角度間隔おきに、かつ金具受け部８６ａを中心に外周面の周方向に所定の長さをもって延びるように複数（本実施形態では３つ）の突出部８２が突出されている。この突出部８２における上面側には、中央から端に向かって下がり勾配を有する傾斜面９０が形成されている。
また、図９は、枠材８１を装着した状態における投影系鏡筒２８のウエハ側端部の底面図である。この図９に示すように、枠材８１における底板８６の外面上には、等角度間隔おきに複数（本実施形態では３ヶ所）のジグ装着孔９１が穿設されている。このジグ装着孔９１は、平行平板４４を装着した枠材８１を単独で輸送する場合において、その平行平板４４を保護するために取着する保護カバーの取付孔を兼ねている。また、このジグ装着孔９１は、露光装置本体２２を出荷する時に、平行平板４４を保護するために取り付ける保護カバーの取付孔を兼ねている。
図６〜図８に示すように、先端鏡筒８３は略円筒状に形成され、その下方には開口部９４が形成されている。開口部９４を形成する底板９５における内底面の内周縁には、図８に示すように、その周方向において複数（本実施形態では３つ）の第１の凹部としての脱着用凹部９６と複数（本実施形態では３つ）の前記係合部８４とが交互に設けられている。その係合部８４は、底板９５の内底面より一段下がった状態で、脱着用凹部９６の底面から突出するように形成されている。この係合部８４のうち１つには、その内側面（枠材８１の突出部８２との摺接面）上に、枠材８１の突出部８２の回転方向前側端に当接してその突出部８２を位置決めする位置決め突起９７が設けられている。
また、底板９５の内底面上には、平面Ｌ字状をなす押圧部材としてのＬ字状板ばね９８が、各係合部８４に対応するとともに自由端がその係合部８４に対向するように、その一端でネジ止めされている。Ｌ字状板ばね９８の自由端の端部には、半球状をなす半球状突部９８ａが形成されている。Ｌ字状板ばね９８は、この半球状突部９８ａにおいて、先端鏡筒８３の係合部８４と係合された状態の枠材８１の突出部８２に当接する。そして、Ｌ字状板ばね９８は、その突出部８２を係合部８４に対して平行平板４４の光軸と平行な方向に沿って押し付ける役割を担っている。さらに、底板９５の内底面上には、平板状の枠材規制部材９９が、各脱着用凹部９６に対応するとともに一端がその脱着用凹部９６内に露出するように取着されている。
図５に示すように、投影系鏡筒２８の鏡筒本体１０２と先端鏡筒８３の円筒部８３ａとの間には、円筒状をなす一対のチルト部材１０３，１０４が介装されている。このチルト部材１０３，１０４は、先端鏡筒８３に枠材８１を介して装着された平行平板４４の投影光学系４１の光軸に対する傾斜を変更するためのものである。すなわち、両チルト部材１０３，１０４は、投影光学系４１の光軸に垂直な面に対してわずかに傾いた摺り合わせ面１０５を介して摺動可能に連結されている。そして、両チルト部材１０３，１０４を投影光学系４１の光軸周りに相対的に回転させることにより、投影光学系４１の光軸に対する平行平板４４の法線の傾き角及び傾き方向を調節できるようになっている。
そして、図６に示すように、投影系鏡筒２８の鏡筒本体１０２は、その先端鏡筒８３側部分は二重の円筒状となっている。この鏡筒本体１０２の外筒部１０６は、チルト部材１０３，１０４を介して先端鏡筒８３の円筒部８３ａに連結されている。一方、この鏡筒本体１０２の内筒部１０７は、外筒部１０６に比べて両チルト部材１０３，１０４の分だけ長く、かつ内径及び外径が前記枠材８１の円筒部８１ａとほぼ同一となるよう形成されている。この内筒部１０７は、先端鏡筒８３に装着された枠材８１の円筒部８１ａに対し、断面略Ｖ字状の円環状をなすシール部材としてのＶリング１０８を介して連続するようになっている。なお、投影光学系４１を構成する複数のレンズエレメント４２は、内筒部１０７内に収容される。
図７に示すように、このＶリング１０８は、枠材８１の突出部８２及び先端鏡筒８３の係合部８４より内側に配置される。これにより、内筒部１０７と枠材８１と平行平板４４との内部に、投影気密室４５が区画されるとともに、その投影気密室４５の気密性が保たれるようになっている。このＶリング１０８は、その一側片としての第１側片１０９の外側面１１０が、そのほぼ全面にわたって鏡筒本体１０２における内筒部１０７の端面１０７ａに対して接合されている。そして、その第１側片１０９に対して斜め方向に延びる他側片としての第２側片１１１は、そのほぼ全体が弾性変形されつつ、その先端部１１２の全周において枠材８１の円筒部８１ａの端面８１ｂに当接されるようになっている。このように、このＶリング１０８は、鏡筒本体１０２側の第１側片１０９よりも枠材８１側の第２側片１１１の方が弾性変形しやすいものとなっている。
次に、平行平板４４を枠材８１に装着した状態で、投影系鏡筒２８に対して脱着するための光学部材脱着ジグとしての平行平板脱着ジグ（以下、単に「脱着ジグ」という）１１５について説明する。
図４に示すように、この脱着ジグ１１５は、その基台１１６が略円柱状をなしている。その基台１１６の上面には、そのほぼ全面にわたってフッ素樹脂シート１１７が接合固定されている。また、その基台１１６の上面には、支持機構をなす複数（本実施形態で３つ）の磁石１１８が、枠材８１の底板８６と対応する位置において、フッ素樹脂シート１１７に埋め込まれるようにして設けられている。さらに、基台１１６には、駆動力伝達部材をなす複数（本実施形態では３つ）の駆動力伝達軸１１９が、上面の周縁の近傍における前記枠材８１のジグ装着孔９１と対応する位置に突設されている。また、基台１１６の外周面には、鋸刃状のグリップ部１２０が形成されている。
次に、前記脱着ジグ１１５を用いて、平行平板４４を装着した枠材８１を投影系鏡筒２８の先端鏡筒８３に対して脱着する際の動作について説明する。
まず、枠材８１の突出部８２と先端鏡筒８３の係合部８４とが第１の位置としての係合位置にあるときの突出部８２と先端鏡筒８３との係合状態について説明する。図７及び図８に示すように、この係合状態では、枠材８１の突出部８２が先端鏡筒８３の係合部８４上に、完全に乗り上げて接合した状態となっている。この状態で、突出部８２は、Ｌ字状板ばね９８の付勢力により係合部８４側に平行平板４４の光軸と平行な方向に沿って押圧されている。そして、突出部８２の外周面と係合部８４に隣接する底板９５の内周面との当接により、枠材８１がその径方向に位置決めされている。また、突出部８２の回転方向前側端と係合部８４の位置決め突起９７との当接により、枠材８１がその回転方向に位置決めされている。
そして、この係合状態の枠材８１を、先端鏡筒８３から取り外す際には、まず、図４に示すように脱着ジグ１１５をその伝達軸１１９が枠材８１のジグ装着孔９１に対応する位置に配置する。次に、その伝達軸１１９を前記ジグ装着孔９１に挿嵌させつつ、脱着ジグ１１５の磁石１１８により枠材８１の底板８６を支持させる。この際、その枠材８１の底板８６は、フッ素樹脂シート１１７を介して脱着ジグ１１５に支持されるため、この支持時に平行平板４４に金属製の脱着ジグ１１５が当接したり、金属同士の枠材８１と脱着ジグ１１５とが直接接触したりするのが回避される。これにより、脱着ジグ１１５により枠材８１を支持する際において、不純物の発生が抑制される。
そして、突出部８２の端部と位置決め突起９７とが離間する方向に脱着ジグ１１５を回転させると、その回転力が伝達軸１１９を介して枠材８１に伝達される。この回転により、突出部８２と係合部８４とが摺接状態で相対移動され、突出部８２が先端鏡筒８３の脱着用凹部９６と対応する第２の位置としての脱着位置に配置される。これにより、突出部８２と係合部８４との係合が解除される。この状態で、枠材８１を投影光学系４１の光軸方向に沿って下方に移動させると、その枠材８１が先端鏡筒８３から離脱される。
一方、平行平板４４を装着した枠材８１を投影系鏡筒２８の先端鏡筒８３に対して取り付ける場合には、まず脱着ジグ１１５の伝達軸１１９をジグ装着孔９１に挿嵌させつつ、磁石１１８により枠材８１の底板８６を脱着ジグ１１５に支持させる。次いで、枠材８１の突出部８２と先端鏡筒８３の脱着用凹部９６と対応させて、枠材８１を投影光学系４１の光軸に沿って上方に移動させる。やがて、突出部８２は先端鏡筒８３の枠材規制部材９９に当接し、その突出部８２が脱着位置に配置される。この状態から、脱着ジグ１１５を取り外し時とは逆方向に回転させて、突出部８２の端部を位置決め突起９７に当接させる。これにより、突出部８２が係合位置に配置され、突出部８２と係合部８４とが係合されて、枠材８１の先端鏡筒８３に対する取り付けが完了する。このとき、鏡筒本体１０２における内筒部１０７の端面１０７ａに固定されたＶリング１０８が、枠材８１の円筒部８１ａの端面８１ｂに接触する。このＶリング１０８により、両チルト部材１０３，１０４を回転させたとしても、光路内空間を外気から隔離することができる。
なお、照明系鏡筒２６に装着される平行平板３８、投影系鏡筒２８のレチクル側端に装着される平行平板４４及び、空間像検出系６３に装着されるカバーガラス６４及びＦＩＡ光学系６８に装着されるカバーガラス７６、また焦点検出系６２における照射光学系６０及び受光光学系６１の先端に装着されるカバーガラス（図示略）も、前記と同様な保持機構８０を介して装着されている。ここで、これらの場合には、枠材８１と先端鏡筒８３との間の両チルト部材１０３，１０４が省略されることが多い。
従って、本実施形態の露光装置２０、平行平板装着部材７９及び脱着ジグ１１５は、以下の利点を有する。
（イ）　露光装置２０には、照明光ＥＬの光路を照明気密室４０及び投影気密室４５を、両気密室４０，４５より不純物の濃度が高いレチクル室２７及びウエハ室２９から平行平板３８，４４とともに区画する照明系鏡筒２６及び投影系鏡筒２８が設けられている。そして、平行平板３８，４４が、保持機構８０により両鏡筒２６，２８に対して脱着自在に保持されている。
このため、照明系鏡筒２６及び投影系鏡筒２８の一部を分解したりすることなく、不純物で汚染された平行平板３８，４４を各鏡筒２６，２８に対して容易かつ迅速に脱着することができる。そして、汚染された平行平板３８，４４の脱着に伴う露光装置２０の停止時間を最小限に留めることができる。これにより、平行平板３８，４４の脱着に伴うデバイス製造の効率低下を最低限に留めることができる。
特に、レチクル室２７及びウエハ室２９は、レチクルＲ及びウエハＷの交換等でチャンバ２５内の他の空間と連通される機会が多く、レチクルＲ、ウエハＷの移動も多いため、不純物の濃度が高くなりやすい。このため、平行平板３８，４４を取り外しての点検、清掃あるいは平行平板３８，４４自体の交換の機会が多くなる。従って、平行平板３８，４４を、保持機構８０により両鏡筒２６，２８に対して脱着自在に保持したことで、デバイス製造の効率低下の抑制効果が、特に顕著に発揮される。
また、汚染されやすい平行平板４４が、露光装置２０の露光性能上、大きな比重を占める投影光学系４１の一部を構成するような場合には、露光装置２０における高い露光性能の維持が容易なものとなる。
（ロ）　露光装置２０には、ウエハＷ上に形成されたパターンの像を検出するＷＡ顕微鏡６７及びウエハステージＷＳＴ上の空間像検出系６３が装備されている。そして、それらＷＡ顕微鏡６７及び空間像検出系６３のカバーガラス６４，７６についても、照明系鏡筒２６及び投影系鏡筒２８の平行平板３８，４４と同様の保持機構８０、及び平行平板装着部材７９と同様の装着部材により保持されている。このため、これらカバーガラス６４，７６についても、前記（イ）に記載したのとほぼ同様の効果が発揮される。
（ハ）　露光装置２０は、保持機構８０が、平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６の周囲を保持する枠材８１に設けられた突出部８２と、先端鏡筒８３に設けられ、突出部８２が係合する係合部８４とを有している。そして、保持機構８０は、突出部８２と係合部８４とを係合位置で係合するとともに、突出部８２と係合部８４との係合をその係合位置と異なる脱着位置で解除するようになっている。
このような簡単な構成の保持機構８０を装備することで、不純物で汚染された平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６を容易かつ迅速に脱着することができるという優れた効果を発揮させることができる。このため、露光装置２０の構成が複雑化するのを回避することができる。
（ニ）　露光装置２０では、枠材８１を先端鏡筒８３に対して平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６の光軸周りに回転させることによって、係合位置から着脱位置に移動させて、突出部８２と係合部８４との係合が解除される。そして、この状態から、前記枠材８１を前記平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６の光軸方向に移動させることで、枠材８１が先端鏡筒８３から離脱するようになっている。
このため、汚染された平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６を、その光軸周りに回転させるとともに、光軸方向に移動させるといった簡単な操作で脱着することができる。
（ホ）　露光装置２０において、保持機構８０には、枠材８１と先端鏡筒８３との間に配置され、照明系鏡筒２６、投影系鏡筒２８、収容室７７内の気密性を確保するためのＶリング１０８が装着されている。そして、このＶリング１０８は、保持機構の８０の突出部８２及び係合部８４の内側に配置されている。
枠材８１の突出部８２と先端鏡筒８３の係合部８４との係脱をスムースにするために、それらの突出部８２と係合部８４との間に摺動性改善剤を介在させることがある。このように、摺動性改善剤を介在させたとしても、その摺動性改善剤の影響が照明系鏡筒２６、投影系鏡筒２８、収容室７７の内部に及ぶのを抑制できて、各鏡筒２６及び収容室７７の内部を清浄に保つことができる。
（ヘ）　投影光学系４１では、その投影光学系４１のもつ収差を微調整するために、その投影光学系４１の先端に配置される平行平板４４の投影光学系４１の光軸に対する傾斜を変化させることがある。これに対して、露光装置２０において、Ｖリング１０８が先端鏡筒８３に接する第１側片１０９より、枠材８１に接する第２側片１１１の方が変形しやすくなっている。
このため、Ｖリング１０８の存在により、保持機構８０を介して保持された平行平板４４の傾斜調整が阻害されるのを抑制することができる。従って、投影気密室４５の高い気密性を保ちつつ、保持機構８０を介して保持された平行平板４４に傾斜調整の高い自由度を付与することができる。
（ト）　露光装置２０には、先端鏡筒８３の係合部８４に対向するように、枠材８１の突出部８２を押圧するＬ字状板ばね９８が設けられている。このため、枠材８１の突出部８２が、先端鏡筒８３の係合部８４とＬ字状板ばね９８とで押圧状態で挟持される。従って、前記突出部８２と前記係合部８４との係合がより安定したものとなり、平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６の照明系鏡筒２６、投影系鏡筒２８、ウエハステージＷＳＴ及びＦＩＡ筐体７５に対する保持の安定性を向上させることができる。
（チ）　露光装置２０には、先端鏡筒８３の各脱着用凹部９６に対応するように、枠材規制部材９９が設けられている。このため、枠材８１を先端鏡筒８３に装着するときに、その枠材８１が必要以上に照明系鏡筒２６、投影系鏡筒２８、ウエハステージＷＳＴ及びＦＩＡ筐体７５内に進入するのが規制される。従って、照明系鏡筒２６、投影系鏡筒２８、ウエハステージＷＳＴ及びＦＩＡ筐体７５のさらに奥部に配置された他の光学部材に枠材８１が衝突するのを未然に回避することができる。
（リ）　脱着ジグ１１５には、平行平板３８，４４の周囲を保持する枠材８１を支持する磁石１１８と、その枠材８１にその突出部８２を係合位置と脱着位置とに切換移動させるための回転力を伝達する伝達軸１１９とが設けられている。このため、このような簡単な構成の脱着ジグ１１５を用いて、平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６を照明系鏡筒２６、投影系鏡筒２８、ウエハステージＷＳＴ及びＦＩＡ筐体７５に対して容易に脱着することができる。しかも、脱着ジグ１１５を枠材８１に対して容易に装着することができて、平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６の脱着作業を一層容易なものとすることができる。
（ヌ）　脱着ジグ１１５には、枠材８１の底板８６がフッ素樹脂シート１１７を介して支持されるようになっている。このため、枠材８１を磁石１１８で支持する際において、平行平板４４に金属製の脱着ジグ１１５が当接したり、金属同士の枠材８１と脱着ジグ１１５とが直接接触したりするのが回避される。従って、脱着ジグ１１５により枠材８１を支持する際において、不純物の発生するのを抑制することができる。
（ル）　枠材８１は、平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６の周縁に係合して、段部８７との間で平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６を挟持する係止金具８８を有している。このため、係止金具８８により、平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６において、その光軸と交差する方向への移動をより確実に抑制することができる。
また、係止金具８８の平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６に対する押圧力を調整することによって、平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６の枠材８１の段部８７に対する押し付け力を調整することができる。これにより、枠材８１への保持による平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６における光学面の歪みの発生を低減することができる。
（ヲ）　平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６に不純物が付着した場合でも、その付着が軽微であるような場合には、露光装置２０の動作を一旦停止して、付着物を拭き取るといった拭き洗浄を行うことがある。このような拭き洗浄を行う場合には、平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６に対してその光軸方向に沿って照明系鏡筒２６、投影系鏡筒２８、空間像検出系６３の筐体及びＦＩＡ筐体７５の内部側へと向かう力が作用することになる。
ここで、枠材８１の係止金具８８は、平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６周縁に沿うように屈曲された屈曲板ばね部材となっている。このため、拭き洗浄を行うような場合であっても、平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６の光軸方向の移動が、係止金具８８の先端部で規制される。これにより、その平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６が他の光学部材と接近して配置されているような場合であっても、それら平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６と他の光学部材との干渉を効果的に抑制することができる。
（ワ）　枠材８１は、留めねじ８８ａ、次いで係止金具８８を外すことで、平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６を容易に着脱することができる。このため、枠材８１に対する平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６の交換を容易かつ迅速に行うことができて、露光装置２０の運転コストの低減を図ることできる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の平行平板装着部材１３１について、第１実施形態とは異なる部分を中心に説明する。
図１１は第２実施形態の平行平板装着部材１３１における枠材１３２を示す平面図であり、図１２は枠材１３２における平行平板４４及び係止金具８８を外した状態を示す斜視図である。
第２実施形態においては、図１１及び図１２に示すように、突出部８２が枠材１３２の外周面における金具受け部８６ａの中間に対応する位置に突出されている。そして、枠材１３２の段部８７上の各金具受け部８６ａに対応する部分には、座部１３３が突設されている。これにより、本実施形態の平行平板装着部材１３１では、平行平板４４の周囲が３対の係止金具８８と座部１３３との間で挟持される。なお、図１１及び図１２では、理解を容易にするために各座部１３３の高さ（平行平板４４の光軸方向における突出量）を誇張して描いてあり、実際は、この座部１３３の高さが数μｍ程度となっている。このため、この平行平板４４と枠材１３２の段部８７との間を介して投影系鏡筒２８の内部から外部に漏出する不活性ガスの量は、わずかなものとなっている。
第２実施形態の平行平板装着部材１３１、その平行平板装着部材１３１を用いた露光装置２０、及び平行平板装着部材１３１の脱着ジグ１１５は、第１実施形態の（イ）〜（ワ）の利点に加えて、以下の利点を有する。
（カ）　平行平板４４は、３対の係止金具８８と座部１３３とで挟持される。このため、平行平板４４と枠材１３２との接触面積が小さくなり、平行平板４４に対する座部１３３の荒れやうねりの影響を低減することができる。従って、平行平板４４を平行平板装着部材１３１で保持することで生じる平行平板４４の光学面の歪みを小さくすることができて、露光装置２０の露光精度を向上することができる。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態の平行平板装着部材１４１について、第１及び第２実施形態とは異なる部分を中心に説明する。
第３実施形態においては、図１３〜図２０に示すように、枠材１４２において第１及び第２実施形態の係止金具８８に代えて、平行平板４４を着脱可能に保持する光学部材保持機構をなす平行平板保持機構１４３が配備されている。また、先端鏡筒８３の係合部８４に係合する突出部１４４の構成が、第１及び第２実施形態とは異なっている。
図１３は、第３実施形態の平行平板装着部材１４１における枠材１４２を示す平面図であり、図１４は平行平板保持機構１４３及び突出部１４４を拡大して示す斜視図である。また、図１５は、平行平板保持機構１４３を異なる角度から見るとともに分解した状態で示す拡大斜視図である。なお、図１５では、平行平板４４が省略されている。
図１３〜図１５に示すように、平行平板保持機構１４３は、弾性保持部材及び押圧保持部材としてのＩ字状板ばね１４５と、位置決め部材をなす板ばねリテーナ１４６と、調整ワッシャ１４７とから構成されている。
枠材１４２の段部８７上には、第２実施形態と同様に、等角度間隔で３点の座部１３３が形成されている。枠材１４２の底板８６には、座部１３３に対応するように形成された位置決め部をなすリテーナ受け部１４８が凹設されている。板ばねリテーナ１４６は、Ｉ字状板ばね１４５を平行平板４４に対して所定位置に位置決めするためのものである。リテーナ受け部１４８は、板ばねリテーナ１４６を枠材１４２の所定位置に位置決めするために形成されている。
板ばねリテーナ１４６は、略Σ字状をなしており、その橋架部１４９には２つのボルト挿通孔１５０と１つのジグ取付ねじ孔１５１が設けられている。板ばねリテーナ１４６は、リテーナ受け部１４８に係合した状態で、ボルト挿通孔１５０に挿通されるボルト１５２により底板８６に固定されている。リテーナ受け部１４８と板ばねリテーナ１４６との間には、段差吸収部材をなす調整ワッシャ１４７がボルト１５２に挿通された状態で介装されている。
図１６は、板ばねリテーナ１４６とＩ字状板ばね１４５とを、平行平板４４と対向する面側から見た分解斜視図である。板ばねリテーナ１４６の橋架部１４９の両端には、先端部１５３が突設されている。先端部１５３の基端側には、Ｉ字状板ばね１４５の両端に係合するとともにそのＩ字状板ばね１４５を位置決めする板ばね受け部１５４が凹設されている。また、板ばね受け部１５４の内側には、Ｉ字状板ばね１４５の撓みを許容する内側凹部１５５が形成されている。また、板ばねリテーナ１４６にＩ字状板ばね１４５が係合された状態では、板ばねリテーナ１４６における枠材１４２のリテーナ受け部１４８との接合面１４６ａと、Ｉ字状板ばね１４５の平行平板４４と対向する対向面１４５ａとが、ほぼ同一平面状に配置されるようになっている。
Ｉ字状板ばね１４５の中央には、平行平板４４の装着状態において平行平板４４の周囲に当接する接触部材をなすスリーブ１５６が、かしめにより装着されている。なお、スリーブ１５６を脱ガス発生が抑制された接着剤で取付けてもよい。スリーブ１５６は、たとえば真鍮で形成され、Ｉ字状板ばね１４５は、例えばばね鋼で形成されている。図１８に示すように、スリーブ１５６は、そのスリーブ１５６と枠材１４２の座部１３３とが平行平板４４の光軸と平行な直線上にならぶように配置されている。
なお、図１８は、Ｉ字状板ばね１４５と枠材１４２の座部１３３とによる平行平板４４の挟持状態を示したものである。また、図１７は、枠材１４２の座部１３３上に、平行平板４４を載置した状態を示す一部断面斜視図である。
ここで、図１７に示すように、枠材１４２の座部１３３とリテーナ受け部１４８とは、座部１３３上に平行平板４４を載置したときに、平行平板４４の上面とリテーナ受け部１４８の受け面１４８ａとの間に所定の段差が生じるように形成されている。なお、図１７においては、理解を容易にするために、座部１３３の高さ（段部８７からの突出量）及び平行平板４４の上面と受け面１４８ａとの段差は、誇張して描いてある。
枠材１４２の座部１３３及びリテーナ受け部１４８とを切削加工により形成している関係上、平行平板４４の上面と受け面１４８ａとの段差には、枠材１４２の個体間及び各リテーナ受け部１４８間で、微妙に変動が生じうる。これらの段差における公差は、調整ワッシャ１４７の厚さを変更することで吸収する。
つまり、調整ワッシャ１４７は、予め少しずつ厚さの異なるように複数用意されている。そして、各リテーナ受け部１４８毎の段差に応じて、複数の調整ワッシャ１４７の中から、受け面１４８ａ上に配置された調整ワッシャ１４７の上面と平行平板４４の上面とがほぼ同一平面上となるような最適な厚さの調整ワッシャ１４７を選択する。各リテーナ受け部１４８毎に選択された調整ワッシャ１４７を介して、板ばねリテーナ１４６をリテーナ受け部１４８に取り付ける。
ここで、Ｉ字状板ばね１４５と板ばねリテーナ１４６とは、Ｉ字状板ばね１４５が板ばねリテーナ１４６に係合された状態で、対向面１４５ａと接合面１４６ａとがほぼ同一平面上となるように形成されている。このため、平行平板４４が平行平板装着部材１４１に挟持された状態では、Ｉ字状板ばね１４５が、その対向面１４５ａからのスリーブ１５６の突出量分だけ撓むことになる。これにより、平行平板４４は、その周囲において、３対の枠材１４２の段部８７上の座部１３３とＩ字状板ばね１４５に装着されたスリーブ１５６との間に、所定の押圧力が作用した状態で弾性的に挟持される。
ここで、切削加工により形成される座部１３３の表面上には、微小なうねりや荒れが生じている。Ｉ字状板ばね１４５の撓み量は、平行平板の剛性を考慮して座部１３３の最も高い位置のみで支持されるように決定される。具体的には、撓み量は平行平板の周縁部の厚み、材質、平行平板の径、重量等を考慮して決定される。このため、座部１３３は、その表面の最も高い位置で平行平板４４を支持することができる。なお、図１８においては、理解を容易にするために、座部１３３の表面のうねり及び荒れを誇張して描いてあり、実際には極めて微小なものである。
板ばねリテーナ１４６の先端部１５３の自由端は、平行平板４４が装着された状態で平行平板４４の周囲に所定の間隔をおいて対応するように形成されており、移動規制手段を構成する移動規制部１５７を構成している。移動規制部１５７は、平行平板４４にＩ字状板ばね１４５の押圧力に抗する力が作用して、平行平板４４が光軸方向に移動されると、その平行平板４４の周囲に当接して、平行平板４４の光軸方向への移動を規制する。
次に、Ｉ字状板ばね１４５、板ばねリテーナ１４６及び調整ワッシャ１４７の枠材１４２に対する取付方法について説明する。図１９（ａ）は、Ｉ字状板ばね１４５、板ばねリテーナ１４６及び調整ワッシャ１４７を保持機構取付ジグ１５８に取り付けた状態を示す斜視図であり、図１９（ｂ）は、その状態を反対側から見た斜視図である。
図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示すように、まず保持機構取付ジグ１５８の先端のねじ部１５９を、板ばねリテーナ１４６のジグ取付ねじ孔１５１に螺入して、保持機構取付ジグ１５８と板ばねリテーナ１４６とを一体化する。次いで、Ｉ字状板ばね１４５を、その長手方向の両端部が板ばねリテーナ１４６の長手方向の両端部に揃うように、板ばね受け部１５４に対して係合させる。この状態で、マグネット１６０を板ばねリテーナ１４６の橋架部１４９に磁着させ、このマグネット１６０の磁力でもって、Ｉ字状板ばね１４５を板ばねリテーナ１４６に仮止めする。
次に、枠材１４２の座部１３３上に載置された平行平板４４の上面と、枠材１４２のリテーナ受け部１４８の受け面１４８ａとの段差を測定し、その測定結果に基づいて、所定の厚さの調整ワッシャ１４７を選択する。そして、選択した調整ワッシャ１４７を、板ばねリテーナ１４６のボルト挿通孔１５０と対応する位置において、板ばねリテーナ１４６の接合面１４６ａとＩ字状板ばね１４５の対向面１４５ａと跨るように磁着させる。
この状態で、板ばねリテーナ１４６を、平行平板４４の載置された枠材１４２のリテーナ受け部１４８にその側端縁及び内周壁に沿って係合させる。そして、まず、一方のボルト挿通孔１５０にボルト１５２を螺合させる。次に、マグネット１６０を取り外し、もう一方のボルト挿通孔１５０にボルト１５２を螺合させる。最後に、保持機構取付ジグ１５８のねじ部１５９を板ばねリテーナ１４６のジグ取付ねじ孔１５１から螺脱させて、保持機構取付ジグ１５８を枠材１４２から取り外す。
また、図１３、図１４及び図２０に示すように、枠材１４２の突出部１４４には、平行平板４４の光軸に直交し先端鏡筒８３のＬ字状板ばね９８に対向する第１の面としての板ばね側面１６３に、円錐状の内周面を有する第２の凹部としてのコーン溝１６４が形成されている。コーン溝１６４は、突出部１４４を先端鏡筒８３の係合部８４に連結させるべく回転させる際の回転方向後ろ側に形成されている。コーン溝１６４には、介装部材としての介装球体１６５が収容されている。ここで、介装球体１６５は、コーン溝１６４に収容された状態で、一部が板ばね側面１６３から突出するような大きさに形成されている。
一方、突出部１４４において、平行平板４４の光軸に直交し、先端鏡筒８３のい係合部８４と係脱される第２の面としての係合部側面１６６には、係合部側面１６６から所定の高さをもって突出する接触部としての接触突部１６７が突出されている。なお、図２０では、理解を容易にするために接触突部１６７の高さ（平行平板４４の光軸方向における突出量）を誇張して描いてあり、実際は、この接触突部１６７の高さが数ｍｍ程度例えば、１ｍｍ程度以下となっている。接触突部１６７は、コーン溝１６４と平行平板４４の光軸と、平行な直線Ｌ上に配置されている。
そして、枠材１４２の突出部１４４と先端鏡筒８３の係合部８４とが係合された状態では、突出部１４４の板ばね側面１６３から突出した介装球体１６５がＬ字状板ばね９８により押圧される。なお、このＬ字状板ばね９８は、第１実施形態のものとは異なり、半球状突部９８ａを有しない平板状をなしている。この押圧により、突出部１４４の接触突部１６７が先端鏡筒８３の係合部８４に押しつけられる。
第３実施形態の平行平板装着部材１４１、その平行平板装着部材１４１を用いた露光装置２０及び平行平板装着部材１４１の脱着ジグ１１５は、第１及び第２実施形態の（イ）〜（ヌ）及び（カ）の利点に加えて、以下の利点を有する。
（ヨ）　枠材１４２の突出部１４４には、板ばね側面１６３に先端鏡筒８３のＬ字状板ばね９８で押圧される介装球体１６５を収容する３つのコーン溝１６４が設けられている。また、突出部１４４には、係合部側面１６６に先端鏡筒８３の係合部８４に接触する３つの接触突部１６７が設けられている。そして、各コーン溝１６４と各接触突部１６７とは、平行平板４４の光軸方向に関して、ほぼ平行な方向に配置されている。
このため、突出部１４４が、接触面積の小さな接触突部１６７を介して先端鏡筒８３の係合部８４と係合することになる。これにより、係合部８４の表面上の微小なうねりや荒れの影響で、突出部１４４と係合部８４との係合に伴う枠材１４２の歪みの発生が抑制される。従って、平行平板４４の光学面に歪みが生じるのが抑制され、露光装置２０における露光精度を向上させることができる。
（タ）　平行平板装着部材１４１は、Ｉ字状板ばね１４５により、平行平板４４の周囲をスリーブ１５６を介して、枠材１４２の段部８７上の座部１３３側に押圧して、Ｉ字状板ばね１４５と座部１３３との間で平行平板４４を弾性的に挟持する構成となっている。この平行平板装着部材１４１では、平行平板４４が、Ｉ字状板ばね１４５により加えられる押圧力により、日常あるいは露光装置２０の輸送時に作用しうる加速度の範囲内では、枠材１４２に対して移動しないように保持される。そして、その押圧力は、平行平板４４が過度に枠材１４２の座部１３３に押し付けられることがない範囲に設定されている。このため、平行平板４４が、座部１３３の表面上の微小なうねり及び荒れの影響を受けて歪められることが抑制される。従って、露光装置２０における露光精度を高く維持することがことができる。
（レ）　例えば平行平板４４に対する不純物の付着が軽微であるような場合には、露光装置２０の動作を一旦停止して、付着物を拭き取るといった拭き洗浄を行うことがある。このような拭き洗浄を行う場合には、平行平板４４に対してその光軸方向に沿って投影系鏡筒２８の内部側へと向かう力が作用することになる。
ここで、板ばねリテーナ１４６の先端部１５３には、平行平板４４がＩ字状板ばね１４５の押圧力に抗して、その光軸方向に沿って投影系鏡筒２８の内部側に移動されたとき、平行平板４４の周囲に当接して移動を規制する移動規制部１５７が形成されている。このため、その平行平板４４が他の光学部材と接近して配置されているような場合であっても、平行平板４４と他の光学部材との干渉を効果的に抑制することができる。
（ソ）　平行平板装着部材１４１では、スリーブ１５６が金属材料からなっている。このため、スリーブ１５６からの揮散物の発生がほとんどなく、投影系鏡筒２８内の雰囲気を清浄に保つことができる。
（ツ）　平行平板装着部材１４１では、スリーブ１５６が、枠材１４２の座部１３３を通り平行平板４４の光軸と平行な直線上に配置されている。このため、Ｉ字状板ばね１４５からの押圧力を、効率よく平行平板４４の周囲に導くことができて、Ｉ字状板ばね１４５と座部１３３との間における平行平板４４の挟持を、一層安定したものとすることができる。
（ネ）　平行平板装着部材１４１では、Ｉ字状板ばね１４５が、平板状の平板ばね部材からなっている。このため、平行平板４４に対して、押圧力を安定して付与することができるとともに、その押圧力の制御を容易に行うことができる。
（ラ）　平行平板装着部材１４１では、枠材１４２に、Ｉ字状板ばね１４５を平行平板４４に対して所定位置に保持する板ばねリテーナ１４６と、その板ばねリテーナ１４６を枠材１４２の所定位置に位置決めするリテーナ受け部１４８とが設けられている。このため、Ｉ字状板ばね１４５を板ばねリテーナ１４６に装着し、その板ばねリテーナ１４６を枠材１４２のリテーナ受け部１４８に装着することで、Ｉ字状板ばね１４５を平行平板４４に対する所定の位置に、正確かつ容易に配置させることができる。
（ナ）　リテーナ受け部１４８と平行平板４４との間の段差は、枠材１４２、板ばねリテーナ１４６等の加工公差により変動する。
これに対して、平行平板装着部材１４１では、Ｉ字状板ばね１４５を板ばねリテーナ１４６に装着した状態で、Ｉ字状板ばね１４５と板ばねリテーナ１４６とが面一になるように構成されている。そして、Ｉ字状板ばね１４５を平行平板４４の周囲に接触させるとともに、板ばねリテーナ１４６を枠材１４２に固定する。Ｉ字状板ばね１４５と枠材１４２のリテーナ受け部１４８とに当接して、そのリテーナ受け部１４８と平行平板４４との間の段差を吸収する調整ワッシャ１４７が設けられている。
このため、異なる厚さを有する複数の調整ワッシャ１４７の中から、段差の大きさに応じて最適な調整ワッシャ１４７を選択して装着することで、その段差を容易に吸収することができる。これにより、Ｉ字状板ばね１４５の撓み量を、容易かつ正確に所定の値に設定することができる。
（ム）　平行平板装着部材１４１では、板ばねリテーナ１４６の先端部１５３に、平行平板４４のＩ字状板ばね１４５側への移動を規制する移動規制部１５７が形成されている。このため、板ばねリテーナ１４６が平行平板４４の移動を規制する機能をも兼ね備えることとなり、平行平板装着部材１４１の構成の簡素化を図ることができる。
（ウ）　枠材１４２では、ボルト１５２を螺脱させることで、板ばねリテーナ１４６、Ｉ字状板ばね１４５及び調整ワッシャ１４７を取り外すことができ、さらに平行平板４４を容易に着脱させることができる。このため、枠材１４２に対して平行平板４４の交換を容易かつ迅速に行うことができて、露光装置２０の運転コストの低減を図ることできる。
本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明が他の代替案に具体化され得ることは当業者にとって明らかである。特に、本発明は、以下のように変形されてもよい。
第１実施形態において、枠材８１に、平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６以外の光学部材、例えばレンズ、ミラー、プリズム等を保持するようにしてもよい。
第２及び第３実施形態において、枠材１３２，１４２に、平行平板４４以外の光学部材、例えば平行平板３８、カバーガラス６４，７６、レンズ、ミラー、プリズム等を保持するようにしてもよい。
また、投影系鏡筒２８のレチクル側の平行平板４４に、投影光学系の収差を補正するために、その収差に応じて局所的に異なる面形状を加工してもよい。さらに、レチクル側の平行平板４４及びウエハ側の平行平板４４の代わりに、投影光学系を構成する光学素子として、例えば負レンズや正レンズが兼用されてもよい。
投影系鏡筒２８のウエハＷ側の平行平板４４以外の平行平板３８，４４及びカバーガラス６４，７６の少なくとも１つを各実施形態の保持機構８０とは異なる、例えば一般的なネジ止め構成等で保持するようにしてもよい。
投影光学系４１における鏡筒本体１０２と先端鏡筒８３との間のチルト部材１０３，１０４を省略してもよい。
脱着ジグ１１５における磁石は１１８は、基台１１６とフッ素樹脂シート１１７との間に介装してもよい。
投影系鏡筒２８に枠材８１，１３２，１４２を介して装着される平行平板４４を、レチクルＲ及びウエハＷを交換するための自動搬送装置を用いて、自動的に脱着できるようにしてもよい。
突出部８２，１４４の数を、各実施形態に記載したものとは異なる数、例えば４以上としてもよい。この場合には、その突出部８２，１４４の数に対応するように、先端鏡筒８３の係合部８４、脱着用凹部９６及びＬ字状板ばね９８を形成する必要がある。
第２及び第３実施形態において、枠材１３２，１４２の段部８７に形成される座部１３３の数を、各実施形態に記載のものとは異なる数、例えば４以上としてもよい。
第３実施形態において、枠材１４２の段部８７に形成される座部１３３を省略してもよい。
第１実施形態において、突出部８２に代えて、第３実施形態の突出部１４４の構成を採用してもよい。
第３実施形態において、突出部１４４の板ばね側面１６３上のコーン溝１６４と、そのコーン溝１６４に収容される介装球体１６５とを省略してもよい。この場合、Ｌ字状板ばね９８としては、第１実施形態と同様に半球状突部９８ａを有するものを使用することが望ましい。
第３実施形態において、突出部１４４の係合部側面１６６上の接触突部１６７を省略してもよい。
第３実施形態において、Ｉ字状板ばね１４５の対向面１４５ａからの突出量が種々異なる複数のスリーブ１５６を用意する。そして、調整ワッシャ１４７の厚さを一定とし、または調整ワッシャ１４７を省略して、複数のスリーブ１５６の中から段差に応じて最適なスリーブ１５６を選択してＩ字状板ばね１４５に取着してもよい。これにより、平行平板４４と枠材１４２のリテーナ受け部１４８との段差を吸収するとともに、Ｉ字状板ばね１４５の撓み量を設定するようにしてもよい。さらに、調整ワッシャ１４７の厚さと、スリーブ１５６の突出量との両方を変更可能にしてもよい。
第３実施形態において、スリーブ１５６を省略するとともに、予め平行平板４４側に突出するように、所定量だけ撓んだＩ字状板ばね１４５を用いて、平行平板４４に押圧力を付与する構成としてもよい。
以上のようにした場合でも、各実施形態における効果とほぼ同様の効果が得られる。
第３実施形態において、板ばねリテーナ１４６の先端部１５３における移動規制部１５７に、揮散物質少ない樹脂材料、例えばフッ素樹脂等のシートを装着してもよい。このようにすれば、仮に平行平板４４が光軸方向に移動されて、移動規制部１５７に当接したとしても、平行平板４４に加えられる衝撃を低減することができる。
露光装置２０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。
さらに、本発明の露光装置２０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。
もちろん、半導体素子の製造に用いられる露光装置２０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。
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・ステッパにも適用することができる。
また、露光装置２０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。
なお、露光装置２０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３１、投影光学系４１を構成する複数のレンズま、ミラー及び平行平板３８，４４等の光学部材の少なくとも一部を各実施形態の保持機構８０で保持し、この照明光学系３１及び投影光学系４１を露光装置本体２２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２２に取り付けて配線を接続する。そして、照明光ＥＬの光路内にパージガスを供給するパージガス供給系４８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。
ここで、保持機構８０及びその周辺部材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２０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。
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、前記実施形態の保持機構８０を適用することができる。
次に、リソグラフィ工程で露光装置２０を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２１に示すように、まず、ステップＳ２０１（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Ｓ２０２（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Ｓ２０３（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。
次に、ステップＳ２０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３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Ｓ２０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ２０４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Ｓ２０５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。
最後に、ステップＳ２０６（検査ステップ）において、ステップＳ２０５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。
図２２は、半導体デバイスの場合における、図２１のステップＳ２０４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Ｓ２１１（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Ｓ２１２（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Ｓ２１３（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Ｓ２１４（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Ｓ２１１〜Ｓ２１４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。
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Ｓ２１５（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Ｓ２１６（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２０）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Ｓ２１７（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Ｓ２１８（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Ｓ２１９（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。
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Ｓ２１６）において上記の露光装置２０が用いられ、真空紫外域の照明光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。
しかも、不純物で汚染された光学部材を、迅速かつ容易に脱着することができて、その脱着の際の作業時間が大幅に短縮され、デバイスを効率よく製造することができる。
次に、各実施形態及び変更例から把握され、請求項に記載の発明にさらに含まれる技術的思想について、それらの作用、効果とともに以下に記載する。
（付記１）　請求項２２〜請求項２４のうちいずれか一項に記載の光学部材装着部材において、前記弾性保持部材は、前記光学部材の周縁の一部に係合して、前記座部との間で前記光学部材を挟持する係合保持部材を含むことを特徴とする光学部材装着部材。
この付記１に記載の構成によれば、光学素子において、係合保持部材により、その光学素子の光軸と交差する方向への移動をより確実に抑制することができる。
（付記２）　前記付記１に記載の光学部材装着部材において、前記係合保持部材が、前記光学部材の周縁の少なくとも一部に沿うように屈曲された屈曲板ばね部材からなることを特徴とする光学部材装着部材。
この付記２に記載の構成によれば、拭き洗浄を行うような場合であっても、光学部材の光軸方向の移動が、屈曲板ばね部材により規制される。これにより、その光学部材が他の光学部材と接近して配置されているような場合であっても、それら光学部材同士の干渉を効果的に抑制することができる。
（付記３）　請求項２２〜請求項２４のうちいずれか一項に記載の光学部材装着部材において、前記弾性保持部材は、前記光学部材の周囲の一部を押圧して、前記座部との間で前記光学部材を挟持する押圧保持部材を含むことを特徴とする光学部材装着部材。
この付記３に記載の構成によれば、光学部材を座部との間で挟持するために押圧保持部材により付加される押圧力を、露光装置の日常動作時及び運搬時に作用しうる加速度の範囲内では、枠材に対して光学部材が移動しない程度に設定することが可能になる。従って、光学部材が枠材の座部に過度に押し付けられることがなく、光学部材の光学表面が座部の表面の微小なうねりや荒れの影響を受けて歪められることが抑制される。従って、露光装置における露光精度をさらに向上させることができる。
（付記４）　前記付記３に記載の光学部材装着部材において、前記押圧保持部材を、前記光学部材の周囲に前記押圧保持部材より軟質の材料からなる接触部材を介して接触させることを特徴とする光学部材装着部材。
従って、この付記４に記載の構成によれば、押圧保持部材の押圧により、接触部材が光学部材に対して柔らかくあたることとなり、光学部材の負担を軽減することができる。
（付記５）　前記付記４に記載の光学部材装着部材において、前記接触部材が金属材料からなることを特徴とする光学部材装着部材。
従って、この付記５に記載の構成によれば、接触材料からの揮散物の発生をほとんどなくすることができ、第１空間内の清浄性を高く保つことができる。
（付記６）　前記付記４または付記５に記載の光学部材装着部材において、前記接触部材を、前記座部を通り前記光学部材の光軸とほぼ平行な直線上に配置したことを特徴とする光学部材装着部材。
従って、この付記６に記載の構成によれば、押圧保持部材からの押圧力を、効率よく光学部材の周囲に導くことができて、押圧保持部材と枠材の座部との間における光学部材の挟持を一層安定したものとすることができる。
（付記７）　請求項２２〜請求項２４、前記付記４〜付記６のうちいずれか一項に記載の光学部材装着部材において、前記押圧保持部材が、平板状の平板ばね部材からなることを特徴とする光学部材装着部材。
従って、この付記７に記載の構成によれば、光学部材に対して押圧力を安定して付与することができるとともに、その押圧力の制御を容易に行うことができる。
（付記８）　請求項２２〜請求項２４、前記付記４〜付記７のうちいずれか一項に記載の光学部材装着部材において、前記枠材は、前記押圧保持部材を前記光学部材に対して所定位置に保持する位置決め部材と、その位置決め部材を前記枠材の所定位置に位置決めする位置決め部とを有することを特徴とする光学部材装着部材。
従って、この付記８に記載の構成によれば、押圧保持部材を光学部材に対して所定の位置に、正確かつ容易に配置させることができる。
（付記９）　前記付記８に記載の光学部材装着部材において、前記押圧保持部材を前記位置決め部材に装着した状態で、その押圧保持部材と位置決め部材とがほぼ面一になるように構成し、前記押圧保持部材を前記光学部材の周囲に接触させるとともに、前記位置決め部材を前記枠材に固定し、前記押圧保持部材と前記位置決め部とに当接して、その位置決め部と前記光学素子との間の段差を吸収する段差吸収部材を設けたことを特徴とする光学部材装着部材。
従って、この付記９に記載の構成によれば、各種部材の製造公差等により大きさが変動し得る段差を容易に吸収することができ、押圧保持部材の撓み量を容易かつ正確に所定値に設定することができる。
（付記１０）　前記付記３〜付記９のうちいずれか一項に記載の光学部材装着部材において、前記押圧保持部材を前記光学部材に対して所定位置に保持する位置決め部材の一部が、前記光学部材に対して、前記押圧保持部材の弾性力に抗する力が作用したときには、前記光学部材の前記押圧保持部材側への移動を規制する移動規制機構を兼ねることを特徴とする光学部材装着部材。
従って、この付記１０に記載の構成によれば、光学部材装着部材の構成の簡素化を図ることができる。
（付記１１）　請求項２２〜請求項２４、前記付記１〜付記１０のうちいずれか一項に記載の光学部材装着部材において、前記弾性保持部材を、前記枠材に対して着脱可能に取着したことを特徴とする光学部材装着部材。
従って、この付記１１に記載の構成によれば、枠材に装着した光学部材を容易かつ迅速に交換することができ、露光装置の運転コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
本発明を本発明の目的及び特徴とともによりよく理解するため、添付図面を参照する。
図１は、露光装置の概略的な構成図。
図２は、図１の投影光学系及びウエハステージの周辺を示す概略的な構成図。
図３は、図２のウエハアライメント顕微鏡を示す概略的な構成図。
図４は、本発明の第１実施形態の露光装置における投影光学系のウエハ側端部及び平行平板脱着ジグを示す斜視図。
図５は、図４の投影光学系のウエハ側端部を示す部分側面図。
図６は、図４の投影光学系のウエハ側端部の分解斜視図。
図７は、図４の投影光学系のウエハ側端部の断面図。
図８は、図７の８−８線に沿った断面図。
図９は、図４の投影光学系のウエハ側端部の底面図。
図１０は、図７の枠材のみを示す平面図。
図１１は、本発明の第２実施形態の露光装置における枠材を示す平面図。
図１２は、図１１の枠材の平行平板を外した状態で示す斜視図。
図１３は、本発明の第３実施形態の露光装置における枠材を示す平面図。
図１４は、図１３の平行平板の平行平板保持機構を中心に拡大して示す部分斜視図。
図１５は、図１４の平行平板保持機構を別の角度から見た分解斜視図。
図１６は、図１３のＩ字状板ばね及び板ばねリテーナを別の角度から見た拡大斜視図。
図１７は、図１３の枠材の座部に平行平板を載置した状態を示す一部断面拡大斜視図。
図１８は、図１３の平行平板の挟持状態を模式的に示す断面図。
図１９（ａ）、図１９（ｂ）は、図１３の板ばね及び板ばねリテーナを保持機構取付ジグに装着した状態を２つの異なる方向から見た斜視図。
図２０は、図１３の枠材における鏡筒との連結部を断面として示す部分拡大斜視図。
図２１は、デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート。
図２２は、半導体素子の製造工程における基板処理の一例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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【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（ａ）】
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【図１９（ｂ）】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年7月26日(2002.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
光源からの照明光をマスク上に照射し、前記マスク上に形成された所定の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、
前記照明光の光路中に配置される光学部材と、
前記投影光学系が収容される第１空間を、その第１空間より不純物の濃度が高い第２空間から前記光学部材と共に区画する筐体と、
前記筐体に対して、前記光学部材を脱着自在に保持する保持機構とを有することを特徴とする露光装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１４】
請求項１〜請求項１３のうちいずれか一項に記載の露光装置において、
前記光学部材は、前記基板に対向して配置されることを特徴とする露光装置。
【国際調査報告】
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