JP2003021769A - 光学素子保持装置、露光装置、デバイス製造方法及びデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 結像性能の劣化となる光学素子の自重変形に
よる収差を低減することで所望の光学的性能をもたら
し、高解像力を有する投影光学系を実現する光学素子保
持装置、露光装置、デバイス製造方法及びデバイスを提
供する。 【解決手段】 光学素子の円周方向に設けられた第１の
支持部を介し前記光学素子を保持する保持部材と、前記
光学素子の円周方向に前記光学素子の自重変形を打ち消
すように前記保持部材を支持する第２の支持部とを有す
る光学素子保持装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般には、レンズ
を搭載する精密機械、露光装置等の投影光学系に関し、
特に、半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ
等）または薄膜磁気ヘッド等を製造するためのリソグラ
フィ工程に使用される露光装置において、マスク及びレ
チクル（なお、本出願ではこれらの用語を交換可能に使
用する）の像を被処理体に投影露光する際、より正確な
結像関係を得るためのレンズの保持方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フォトリソグラフィ技術を用いてデバイ
スを製造する際に、マスクに描画された回路パターンを
投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを
転写する投影露光装置が従来から使用されている。投影
光学系は回路パターンからの回折光をウェハの上に干渉
させて結像させる。

【０００３】近年の電子機器の小型及び薄型化への要請
を実現するためは、電子機器に搭載されるデバイスを高
集積化する必要があり、転写される回路パターンの微細
化、即ち、高解像度化がますます要求されている。高解
像力を得るためには、光源の波長を短くすること、及
び、投影光学系の開口数（ＮＡ）を上げることが有効で
あり、同時に投影光学系の収差を極めて小さく抑えなく
てはならない。

【０００４】投影光学系を構成するレンズ、ミラーなど
の光学素子に変形が生じると、変形前後で光路が屈折
し、一点に結像するべき光線が一点に収束せずに収差を
生じる。収差は位置ずれを招いてウェハ上の回路パター
ンの短絡を招く。一方、短絡を防止するためにパターン
寸法を広くすれば微細化の要求に反する。従って、収差
が小さい投影光学系を実現するためには、投影光学系を
構成する光学素子の形状を変化させることなく投影光学
系内に保持して、光学素子が有する本来の光学的性能を
最大限に引き出す必要がある。特に、近年の投影光学系
の高ＮＡ化により、投影レンズは大口径化しているので
レンズ容積も大きくなり、自重による変形が発生しやす
くなっている。また、最近盛んに研究が進められている
回折光学素子も、その特徴の一つである薄さのために形
状が変化しやすくなっている。

【０００５】そこで、光学素子の円周方向に沿って３箇
所にほぼ等間隔で光学素子支持部を設け、かかる支持部
に支持された光学素子の円縁部を重力に抗して押し上げ
るように弾性部材を用いて支持することによって、光学
素子の変形を低減させる方法が、例えば、公開特許公報
平成１１年１４９０２９号に提案されている。

【０００６】また、光学素子の光通過面が光軸を含む面
に関して対称に変形するように、光学素子を支持する支
持部を配置することで光学素子がどのように変形するか
を推定し、変形による光学的性能の変動を複数の光学素
子を組み合わせることで互いに補正させ、投影光学系全
体として収差を低減させる方法が、例えば、公開特許公
報２０００年９９８０号に提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、公開特許公報
平成１１年１４９０２９号は、投影光学系の高ＮＡ化に
よる光学素子の自重の増加によって弾性部材の効力が出
ず、光学素子の自重変形を発生させてしまう。従って、
投影光学系の収差を十分に低減させることができず、高
解像力を提供することができない。また、公開特許公報
平成１１年１４９０２９号は、光学素子に力を直接作用
させる構成であるため、光学素子支持部及びかかる支持
部に支持された光学素子の円縁部を重力に抗して押し上
げるように支持する支持部の各３箇所を含む平面同士の
相対精度を高精度に管理する必要があり製造工程が困難
になってしまう。

【０００８】一方、公開特許公報２０００年９９８０号
は、光学素子単体の変形を抑えるのではなく、変形によ
る光学的性能の変動を光学素子の組み合わせによって補
正しているため複数枚の光学素子が必要であり、装置の
大型化及びコスト向上を招く。また、変形によって投影
光学系の光学的性能に多大な影響を及ぼす光学素子を他
の光学素子で補正するのは困難であり、補正しきれない
場合もある。そのため、微細化の要求に答える高解像力
を達成する収差の少ない投影光学系を提供するには至っ
ていない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、結像
性能の劣化となる光学素子の自重変形による収差を低減
することで所望の光学性能をもたらし、高解像力を有す
る投影光学系を実現する光学素子保持装置、露光装置、
デバイス製造方法及びデバイスを提供することを例示的
目的とする。

【００１０】上記目的を達成するために、本発明の一側
面としての光学素子保持装置は、光学素子の円周方向に
設けられた第１の支持部を介し前記光学素子を保持する
保持部材と、前記光学素子の円周方向に前記光学素子の
自重変形を打ち消すように前記保持部材を支持する第２
の支持部とを有する。かかる光学素子保持装置は、第１
の支持部で光学素子を支持することで光学素子の自重変
形が発生する場所を限定し、第２の支持部で保持部材を
支持することによって光学素子を自重変形と逆の方向に
変形させることができる。従って、光学素子の自重変形
を打ち消すことができ、結果的にフラットな状態で光学
素子が保持されるため収差を低減することが可能とな
る。前記第１の支持部と前記第２の支持部は前記光学素
子の円周方向において交互に等間隔となるように配置さ
れる。これにより、第１の支持部によって生じる光学素
子の自重変形を第２の支持部によって生じる自重変形と
逆の変形によって確実に打ち消しあうことが可能とな
る。前記第１の支持部の角度ピッチは１２０°である。
これにより、光学素子の自重変形が生じる場所を、例え
ば、シミュレーションによってより正確に求めることが
できる。前記第１の支持部の角度ピッチは１８０°であ
る。これにより、第１及び第２の支持部を配置する数を
少なくすることができ、構成を簡易にすることが可能と
なる。前記第２の支持部は前記保持部材と一体に形成さ
れてもよい。前記保持部材は前記光学素子の外周部とを
弾力性を有しながら接合する接合部を更に有する。これ
により、第２の支持部による保持部材の変形を光学素子
に反映することができる。前記接合部は前記光学素子の
円周方向に断続的に設けられる。これにより、光学素子
の外周全面を接合するよりも簡易に光学素子と保持部材
とを接合することができる。

【００１１】本発明の別の側面としての露光装置は、上
述の光学素子保持装置を備え、当該光学素子保持部材に
保持された光学素子を介してパターンの形成されたマス
ク又はレチクルに形成されたパターンを被処理体に露光
する投影光学系を有する。かかる露光装置は、光学素子
の自重変形が低減した収差の少ない投影光学系を使用し
て高解像度な露光を行うことができる。

【００１２】本発明の更に別の側面としてのデバイス製
造方法は、上述の露光装置を用いて被処理体を投影露光
するステップと、前記投影露光された前記被処理体に所
定のプロセスを行うステップとを有する。上述の露光装
置の作用と同様の作用を奏するデバイス製造方法の請求
項は、中間及び最終結果物であるデバイス自体にもその
効力が及ぶ。また、かかるデバイスは、例えば、ＬＳＩ
やＶＬＳＩなどの半導体チップ、ＣＣＤ、ＬＣＤ、磁気
センサー、薄膜磁気ヘッドなどを含む。

【００１３】本発明の更なる目的又はその他の特徴は、
以下添付図面を参照して説明される好ましい実施例によ
って明らかにされるであろう。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、露光装置１００の投影光
学系１３０に適用される本発明の光学素子保持装置１を
示す概略平面図であり、図２は、光学素子保持装置１を
示す概略斜視図である。重力は、光軸方向と一致し、図
面下向き方向である。図１及び図２によく示されるよう
に、光学素子保持装置１（以下、単に、保持装置１と省
略する）は、鏡筒１３２内部に嵌合され、保持部材２１
０を介して光学素子２００を保持する。

【００１５】光学素子２００は、後述する保持部材２１
０に搭載され、反射、屈折及び回折等を利用して光を結
像させる。光学素子２００は、保持部材２１０の第１の
支持部２１２で支持され、その円周に亘って接合部２１
６を介して保持部材２１０と接合している。光学素子２
００は、例えば、レンズ、平行平板ガラス、プリズム、
ミラー及びフレネルゾーンプレート、キノフォーム、バ
イナリオプティックス、ホログラム等の回折光学素子を
含む。エキシマレーザーを使用する露光装置に使用可能
なレンズの材料は、例えば、合成石英ガラスやフッ化カ
ルシウム（蛍石）である。

【００１６】保持部材２１０は、投影光学系１３０の鏡
筒１３２に固定され、３点において光学素子２００を支
持する第１の支持部２１２と、３点において保持部材２
１０を支持する第２の支持部２１４と、光学素子２００
の円周に亘って保持部材２１０と接合する接合部２１６
とを有し、光学素子２００を支持する。保持部材２１０
は、光軸を中心とする円環状板部材であり、例えば、真
鍮などの銅合金、ステンレス鋼、鉄、低熱膨張金属であ
るインバ、炭素鋼などの金属、セラミック等を材料とす
る。

【００１７】第１の支持部２１２は、光軸を中心として
１２０°ピッチで保持部材２１０の内側面２１０ａの３
箇所に配置され光学素子２００を支持する。このよう
に、第１の支持部２１２は、光学素子２００の円周方向
に沿ってほぼ等間隔で分布しているために光学素子２０
０は保持部材２１０上で安定する。例えば、３つの第１
の支持部２１２が一箇所に固まって保持部材２１０に形
成されれば光学素子２００は保持部材２１０上で安定で
きず、光学素子２００の自重によって撓む部位がわから
ないという問題を生じてしまう。第１の支持部２１２
は、約１ｍｍ角の表面積（光学素子受け面）で高さ約１
ｍｍの突起部であり、例えば、真鍮を材料とする。

【００１８】第２の支持部２１４は、光軸を中心として
１２０°ピッチで保持部材２１０の下面２１０ｂの３箇
所に配置され保持部材２１０を支持する。第２の支持部
２１４は、直径約６ｍｍ、高さ約５ｍｍの円柱形状であ
る。また、第２の支持部２１４は、光学素子２００の円
周方向に沿って第１の支持部２１２とほぼ等間隔で分布
するように交互に設けられている。即ち、光軸を中心と
して、第１の支持部２１２と第２の支持部２１４が交互
に６０°ピッチで配置されている。第２の支持部２１４
は、保持部材２１０と同様に、例えば、真鍮などの銅合
金、ステンレス鋼、鉄、低熱膨張金属であるインバ、炭
素鋼などの金属、セラミック等を材料とする。

【００１９】本実施形態では、第２の支持部２１４と保
持部材２１０とを別体構造として説明したが、一体構造
としてもよい。なお、一体構造とした場合は加工性を考
慮して、上述した円柱形上と同程度の表面積及び高さを
有する角柱形状としてもよい。

【００２０】接合部２１６は、保持部材２１０の内側面
２１０ａに配置され、光学素子２００と保持部材２１０
を光学素子２００の円周に亘って接合する。接合には、
保持部材２１０の変形に同期して光学素子２００も変形
するように弾性力を有する接着剤、低融点金属、溶接材
等が用いられる。

【００２１】第１の支持部２１２及び接合部２１６によ
って光学素子２００を搭載した保持部材２１０は、光軸
方向に第２の支持部２１４で支持され、光学素子２００
を位置決めする。

【００２２】本実施形態による光学素子２００の自重変
形の低減を図３を参照して説明する。図２は、光学素子
２００の自重変形を説明するための概略断面図である。
図３（ａ）は、第１の支持部材２１２によって光学素子
２００を支持した際の光学素子２００の状態、図３
（ｂ）は、第２の支持部材２１４によって保持部材２１
０を支持した際の保持部材２１０の状態、図３（ｃ）
は、本発明の保持装置１を適用した際の光学素子２００
の状態を示している。なお、図３において、レンズの撓
みのない状態をフラットな平面で示しており、実際のレ
ンズ形状を示したものではないことに理解されたい。

【００２３】光学素子２００は、光学素子２００の円周
方向に沿ってほぼ等間隔で配置された３箇所の第１の支
持部２１２で支持されることにより、図３（ａ）に示す
ように、第１の支持部２１２で支持されていない部分に
おいて自重により撓んで変形する（即ち、図中−Ｚ方向
に光学素子２００が変形する）。従って、第１の支持部
２１２各々の中点近傍が光学素子２００の自重変形の最
大変形箇所となり、光学素子２００の光学的性能を落と
す原因となる。

【００２４】一方、保持部材２１０は、光学素子２００
の円周方向に沿ってほぼ等間隔で配置された３箇所の第
２の支持部２１４で支持されることにより、図３（ｂ）
に示すように、第２の支持部２１４で支持されている部
分において突き上げにより変形する。また、光学素子２
００は、弾力性に優れた接合部２１６を介して保持部材
２１０と光学素子２００の円周に亘って接合しているた
め、保持部材２１０の変形に従って変形する（即ち、図
中＋Ｚ方向に光学素子２００が変形する）。

【００２５】本実施形態の保持装置１は、第１の支持部
２１２と第２の支持部２１４が交互に光学素子２００の
円周方向に沿って配置されているため、第１の支持部２
１２によって光学素子２００に生じる自重変形と、第２
の支持部２１４が保持部材２１０の突き上げ変形に従っ
て光学素子２００に生じる変形と打ち消しあって、図３
（ｃ）に示すように、光学素子２００をフラットな状態
にすることが可能となり、自重変形を低減させ光学素子
の光学的性能の低下を防止することができる。

【００２６】また、光学素子２００の変形位置は、第１
の支持部２１２及び第２の支持部２１４によって限定さ
れるため、どの方向に光学素子２００の変形が起こり、
光学的性能の劣化が発生するか予め知ることができる。
従って、光学素子２００の収差の量と方向は、光学素子
２００の面形状を面形状測定器などで測定又はコンピュ
ーターシミュレーションを行うことによって予測し、保
持装置１の寸法を決定することが好ましい。また、光学
素子の収差を予測することができれば、投影光学系１３
０全体で収差が最小となるように、各光学素子を光軸回
りに回転して光学的性能の劣化を防止することができ
る。しかも、光学素子の自重変形による光学的性能の劣
化は、従来例で示した場合よりも比較にならないほど小
さいので投影光学系１３０全体について収差を補正すれ
ば十分となる。また、一の光学素子でも自重変形を低減
させることが可能なため、装置の小型化が可能となり、
経済性にも優れている。

【００２７】Ｒ１面が３２１ｍｍ、Ｒ２面が８１７ｍｍ
の両凸の曲率半径を有する厚さ３４ｍｍ程度の石英製の
光学素子２００を、光軸を中心として光学素子２００の
円周方向に沿ってほぼ等間隔に配置された３点で支持す
る場合、有限要素法によってシミュレーション計算をす
ると、光学素子２００は５０ｎｍ程度の自重変形を生じ
る。そこで、光軸を中心として内径２２０ｍｍ、外径２
５０ｍｍ、厚さ１５ｍｍの寸法を有する真鍮製の保持部
材２１０を用いる。上述したように光学素子２００（の
Ｒ２面）は、光学素子２００の円周方向に沿って等間隔
に３箇所配置された第１の支持部２１２によって支持さ
れ、弾力性に優れた接着剤を用いて接合部２１６を介し
て保持部材２１０に接合される。第１の支持部２１２の
外径は、光軸を中心として２２０ｍｍ付近で高さ１ｍｍ
とする。ここで、第２の支持部２１４の寸法を外径６ｍ
ｍ、高さ５ｍｍとし、保持部材２１０の外径２３５ｍｍ
付近を支持するように構成すると、光学素子２００の自
重変形をほぼ無くし、光学素子２００をフラットにする
ことができる。本発明においては、保持部材２１０の変
形を利用して（即ち、保持部材２１０を介して）光学素
子２００の自重変形をほぼ無くすように変形させるた
め、保持部材２１０の形状寸法誤差が影響する。しか
し、シミュレーション結果より、保持部材２１０の形状
寸法誤差は一般公差範囲程度で実現可能であり、製造工
程が容易である。例えば、本実施例で示しているシミュ
レーション結果によって保持部材２１０の厚さを１５ｍ
ｍとしたが、１６ｍｍとしても光学素子２００の変形量
の差異はほとんどない。

【００２８】次に、図４及び図５を参照して、別の光学
素子保持装置２（以下、単に、保持装置２と省略する）
を説明する。図４は、本発明が適用される投影光学系１
３０内の別の保持装置２を示す概略平面図であり、図５
は、保持装置２を示す概略斜視図である。重力は、光軸
方向と一致し、図面下向き方向である。図４及び図５の
保持装置２は、図１及び図２の保持装置１と同様である
が、第１の支持部２１２ａ及び第２の支持部２１４ａの
構成が異なる。その他、図１及び図２に示すのと同一の
参照符号を付したものはその参照符号の表す部材と同一
であるものとし、重複説明は省略する。

【００２９】第１の支持部２１２ａは、光軸を中心とし
て１８０°ピッチで保持部材４１０の内側面４１０ａの
２箇所に配置され光学素子２００を支持する。即ち、第
１の支持部２１２ａは、光軸に対して対象に配置される
ことになる。

【００３０】第２の支持部２１４ａは、光軸を中心とし
て１８０°ピッチで保持部材４１０の下面４１０ｂの２
箇所に配置され保持部材４１０を支持する。また、第２
の支持部２１４ａは、光学素子２００の円周方向に沿っ
て第１の支持部２１２ａとほぼ等間隔で分布するように
交互に設けられている。即ち、光軸を中心として、第１
の支持部２１２ａと第２の支持部２１４ａが交互に９０
°ピッチで配置されている。

【００３１】従って、上述したように、光学素子２００
は、２箇所の第１の支持部２１２ａで支持されていない
部分において自重変形を生じるが、２箇所の第１の支持
部２１２ａと等間隔で配置された第２の支持部２１４ａ
によって支持された保持部材４１０に従って突き上げ変
形によって打ち消し合う。これにより、光学素子２００
は、フラットな状態に近づき、自重変形による光学素子
２００の光学的性能の低下を防止することができる。

【００３２】このように、２つの第１の支持部２１２ａ
と２つの第２の支持部２１４ａを光学素子２００の円周
方向に沿ってほぼ等間隔で交互に配置しても、図１及び
図２に示した保持装置１と同様の効果を得ることができ
る。また、保持装置１に比べて部品（第１の支持部２１
２ａ及び第２の支持部２１４ａ等）点数、部品の加工時
間を減少させることができ、よりコストの削減が可能と
なる。

【００３３】図６に、図１及び図２に示す保持装置１の
変形例を示す。図６は、本発明が適用される投影光学系
１３０内の図１及び図２に示した保持装置１の変形例で
ある光学素子保持装置３（以下、単に、保持装置３と省
略する）を示す概略平面図である。図６の保持装置３
は、図１及び図２の保持装置１と同様であるが、接合部
２１６ａの構成が異なる。その他、図１及び図２に示す
のと同一の参照符号を付したものはその参照符号の表す
部材と同一であるものとし、重複説明は省略する。

【００３４】接合部２１６ａは、保持部材２１０の内側
面に配置され、光学素子２００と保持部材２１０を光学
素子２００の円周において断続的に接合する。同図にお
いて、接合部２１６ａは９箇所に配置されているが、少
なくとも第２の支持部２１４が構成されている箇所の保
持部材２１０の内側面に配置すればよい。

【００３５】図１に示したように、光学素子２００の円
周に亘って保持部材２１０を接合しなくても、保持部材
２１０の変形に従って光学素子２００は変形することが
可能である。換言すれば、保持部材２１０の変形が光学
素子２００に忠実に反映されるように接合部２１６ａを
配置する。

【００３６】従って、接合部２１６ａを保持部材２１０
の内側面に断続的に配置しても、図１及び図２に示した
保持装置１と同様の効果を得ることができる。また、接
合部材の使用量削減によるコストの低減と、接合部材か
らの脱ガス量低減を図ることができる。

【００３７】以下、図７を参照して、本発明のレンズ保
持方法を適用した例示的な投影光学系１３０及び当該投
影光学系１３０を有する露光装置１００について説明す
る。ここで、図７は、本発明の例示的な露光装置１００
の概略断面図である。露光装置１００は、図７に示すよ
うに、照明装置１１０と、マスク１２０と、投影光学系
１３０と、プレート１４０とを有する。露光装置１００
は、例えば、ステップアンドリピート方式又はステップ
アンドスキャン方式でマスク１２０に形成された回路パ
ターンをプレート１４０に露光する投影露光装置であ
る。かかる投影露光装置はサブミクロンやクオーターミ
クロン以下のリソグラフィ工程に好適である。ここで、
「ステップアンドリピート方式」はウェハのショットの
一括露光ごとにウェハをステップ移動させて次のショッ
トを露光領域に移動させる露光法をいう。「ステップア
ンドスキャン方式」は、マスクに対してウェハを連続的
にスキャンさせてマスクのパターンをウェハに露光する
と共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動
させて、次のショットの露光領域に移動させる露光法を
いう。

【００３８】照明装置１１０は、転写用の回路パターン
が形成されたマスク１２０を照明し、光源部１１２と照
明光学系１１４を有する。

【００３９】光源部１１２は、例えば、光源としてレー
ザーを使用する。レーザーは、波長約１９３ｎｍのＡｒ
Ｆエキシマレーザー、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシ
マレーザー、波長約１５７ｎｍのＦ_２エキシマレーザー
などを使用することができる。但し、レーザーの種類は
エキシマレーザーに限定されず、例えば、ＹＡＧレーザ
ーを使用してもよいし、そのレーザーの個数も限定され
ない。光源部１１２にレーザーが使用される場合、レー
ザー光源からの平行光束を所望のビーム形状に整形する
光束整形光学系、コヒーレントなレーザー光束をインコ
ヒーレント化するインコヒーレント化光学系を使用する
ことが好ましい。また、光源部１１２に使用可能な光源
はレーザーに限定されるものではなく、一又は複数の水
銀ランプやキセノンランプなどのランプも使用可能であ
る。

【００４０】照明光学系１１４は、マスク１２０を照明
する光学系であり、レンズ、ミラー、ライトインテグレ
ーター、絞り等を含む。例えば、コンデンサーレンズ、
ハエの目レンズ、開口絞り、コンデンサーレンズ、スリ
ット、結像光学系の順で整列する等である。照明光学系
１１４は、軸上光、軸外光を問わず使用することができ
る。ライトインテグレーターは、ハエの目レンズや２組
のシリンドリカルレンズアレイ（又はレンチキュラーレ
ンズ）板を重ねることによって構成されるインテグレー
ター等を含むが、光学ロッドや回折素子に置換される場
合もある。開口絞りは解像度を向上させる変形照明用の
輪帯照明絞りや４重極照明絞りとして構成されてもよ
い。

【００４１】マスク１２０は、例えば、石英製で、その
上には転写されるべき回路パターン（又は像）が形成さ
れ、図示しない第１のステージ（「レチクルステージ」
と呼ばれる場合もある）に支持及び駆動される。マスク
１２０から発せられた回折光は投影光学系１３０を通り
プレート１４０上に投影される。プレート１４０はウェ
ハや液晶基板などの被処理体でありレジストが塗布され
ている。マスク１２０とプレート１４０とは共役の関係
にある。ステップアンドスキャン方式の露光装置（「ス
キャナー」とも呼ばれる）の場合は、マスク１２０とプ
レート１４０を走査することによりマスク１２０のパタ
ーンをプレート１４０上に転写する。ステップアンドリ
ピート方式の露光装置（「ステッパー」とも呼ばれる）
の場合は、マスク１２０とプレート１４０を静止させた
状態で露光が行われる。

【００４２】投影光学系１３０は、鏡筒１３２と、光学
素子２００と、保持部材２１０と、第２の支持部２１４
及び／又は２１４ａと押え環（又は板ばね）１３８とを
有する。保持部材２１０は鏡筒１３２に挿入され、その
上に第２の支持部２１４及び／又は２１４ａを介して別
の保持部材２１０が鏡筒１３２に挿入される。投影光学
系１３０は、本発明の保持装置１を適用しているため、
光学素子各々の自重変形を低減させ、収差を少なく構成
することが可能である。

【００４３】光学素子保持部材群は、鏡筒１３２に押え
環（又は板ばね）１３８によって所定の力で押えられ、
鏡筒１３２内部で光学素子保持部材群が固定される。光
学素子保持部材群は、図１及び図２、図４及び図５、図
６で示した保持装置１、２及び３から単独で構成されて
も複数を組み合わせて構成されてもよい。

【００４４】プレート１４０は、ウェハや液晶基板など
の被処理体であり、フォトレジストが塗布されている。
フォトレジスト塗布工程は、前処理と、密着性向上剤塗
布処理と、フォトレジスト塗布処理と、プリベーク処理
とを含む。前処理は洗浄、乾燥などを含む。密着性向上
剤塗布処理は、フォトレジストと下地との密着性を高め
るための表面改質（即ち、界面活性剤塗布による疎水性
化）処理であり、ＨＭＤＳ（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌ‐ｄ
ｉｓｉｌａｚａｎｅ）などの有機膜をコート又は蒸気処
理する。プリベークはベーキング（焼成）工程であるが
現像後のそれよりもソフトであり、溶剤を除去する。

【００４５】プレート１４０は、図示しない第２のステ
ージ（「ウェハステージ」と呼ばれる場合もある）に支
持される。第２のステージは当業界で周知のいかなる構
成をも適用することができるので、ここでは詳しい構造
及び動作の説明は省略する。例えば、第２のステージは
リニアモータを利用してＸＹ方向にプレート１４０を移
動する。マスク１２０とプレート１４０は、例えば、同
期して走査され、第１及び第２のステージの位置は、例
えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定
の速度比率で駆動される。第２のステージは、例えば、
ダンパを介して床等の上に支持されるステージ定盤上に
設けられ、第１のステージ及び投影光学系１３０は、例
えば、鏡筒定盤は床等に載置されたベースフレーム上に
ダンパを介して支持される図示しない鏡筒定盤上に設け
られる。

【００４６】露光において、光源部１１２から発せられ
た光束は、照明光学系１１４によりマスク１２０を、例
えば、ケーラー照明する。マスク１２０を通過してマス
クパターンを反映する光は投影光学系１３０により投影
倍率β（例えば１／４、１／５）でプレート１４０に結
像される。露光装置１００が使用する投影光学系１３０
は、本発明の光学素子保持方法を適用しているため収差
が抑えられ、優れた光学的性能で露光を行う。また、プ
レート１４０に転写されたマスクパターンの結果によっ
て、光学素子保持部材２１０及び／又は第２の支持部２
１４及び／又は２１４ａの寸法を変更して転写性能を調
整することもできる。これにより、露光装置１００は、
プレート１４０へのパターン転写を高解像度に行って高
品位なデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子
（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を提供すること
ができる。

【００４７】露光装置１００は投影光学系１３０を使用
したが、これに限らず本発明の光学素子保持装置を適用
して構成された屈折型投影光学系、反射屈折型投影光学
系、反射型光学系を使用しても良い。

【００４８】次に、図８及び図９を参照して、上述の露
光装置１００を利用したデバイスの製造方法の実施例を
説明する。図８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
スの回路設計を行う。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。ス
テップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用
いてウェハを製造する。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本発明のリ
ソグラフィ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。

【００４９】図９は、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（ＣＶ
Ｄ）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１００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。

【００５０】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にその趣旨の範囲内で
様々な変形や変更が可能である。

【００５１】

【発明の効果】本発明の光学装置及び光学素子保持方法
によれば、結像性能の劣化となる光学素子の自重変形に
よる収差を低減することで所望の光学的性能をもたら
し、高解像力を有する投影光学系を提供することができ
る。また、デバイス製造方法は高品位の半導体、ＬＣ
Ｄ、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッドなどのデバイスを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 投影光学系に適用される本発明の光学素子保
持装置を示す概略平面図である。

【図２】 図１に示す光学素子保持装置の概略斜視図で
ある。

【図３】 図３（ａ）は、光学素子が第１の支持部に支
持された状態、図３（ｂ）は、光学素子を搭載した光学
素子保持装置が第２に支持部に支持された状態、図３
（ｃ）は、光学素子が第１及び第２の支持部に支持され
た状態を示す概略断面図である。

【図４】 投影光学系に適用される本発明の別の光学素
子保持装置を示す概略平面図である。

【図５】 図４に示す光学素子保持装置の概略斜視図で
ある。

【図６】 図１及び図２に示す光学素子保持装置の変形
例を示す概略平面図である。

【図７】 本発明の一側面としての露光装置の概略断面
図である。

【図８】 本発明の露光工程を有するデバイス製造方法
を説明するためのフローチャートである。

【図９】 図７に示すステップ４の詳細なフローチャー
トである。

【符号の説明】

１、２、３ 光学素子保持装置 １００ 露光装置 １３０ 投影光学系 ２００ 光学素子 ２１０、４１０ 保持部材 ２１２、２１２ａ 第１の支持部 ２１４、２１４ａ 第２の支持部 ２１６、２１６ａ 接合部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学素子の円周方向に設けられた第１の
   支持部を介し前記光学素子を保持する保持部材と、 前記光学素子の円周方向に前記光学素子の自重変形を打
   ち消すように前記保持部材を支持する第２の支持部とを
   有する光学素子保持装置。
2. 【請求項２】 前記第１の支持部と前記第２の支持部は
   前記光学素子の円周方向において交互に等間隔となるよ
   うに配置される請求項１記載の光学素子保持装置。
3. 【請求項３】 前記第１の支持部の角度ピッチは１２０
   °である請求項１記載の光学素子保持装置。
4. 【請求項４】 前記第１の支持部の角度ピッチは１８０
   °である請求項１記載の光学素子保持装置。
5. 【請求項５】 前記第２の支持部は前記保持部材と一体
   に形成される請求項１記載の光学素子保持装置。
6. 【請求項６】 前記保持部材は前記光学素子の外周部と
   を弾力性を有しながら接合する接合部を更に有する請求
   項１記載の光学素子保持装置。
7. 【請求項７】 前記接合部は前記光学素子の円周方向に
   断続的に設けられる請求項６記載の光学素子保持装置。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のうちいずれか一項記載
   の光学素子保持装置を備え、当該光学素子保持部材に保
   持された光学素子を介してパターンの形成されたマスク
   又はレチクルに形成されたパターンを被処理体に露光す
   る投影光学系を有する露光装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の露光装置を用いて前記被
   処理体を投影露光するステップと、 前記投影露光された前記被処理体に所定のプロセスを行
   うステップとを有するデバイス製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項８記載の露光装置を用いて投影
    露光された前記被処理体より製造されるデバイス。