JP2004288821A - 光学素子保持装置、鏡筒及び露光装置並びにデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】露光光路の少なくとも一部を含む空間内に存在する吸光物質の残留濃度を低減することができる光学素子保持装置及び鏡筒及び露光装置を提供する。また、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。
【解決手段】ＢＭＵ鏡筒１３の保持枠１７ａに、露光光の光路空間内に存在する水分及び有機化合物を吸着するための吸着体６０を設ける。この吸着体６０を、モレキュラーシーブ（１３Ｘタイプ）からなる吸着剤６１と、この吸着剤６１を内包するステンレス鋼の焼結体からなるハウジング６２とから構成する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばレンズやミラー等の少なくとも１つの光学素子を保持するための枠部材を有する光学素子保持装置に関するものである。また、本発明は、前記光学素子からなる光学系を収容する鏡筒に関するものである。また、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、各種デバイスの製造プロセスのフォトリソグラフィー工程で使用される露光装置に関するものである。さらに、本発明は、前記各種デバイスを製造するためのデバイスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の露光装置は、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を所定の露光光で照明し、投影光学系を介して前記所定のパターンの像をフォトレジスト等の感光性材料の塗布されたウエハ、ガラスプレート等の基板上に露光するようになっている。また、このような露光装置では、近年の回路パターンの微細化要求に対応すべく、露光光の短波長化が進められてきている。最近では、遠紫外光、例えばＫｒＦエキシマレーザ（λ＝２４８ｎｍ）、さらに真空紫外域のＡｒＦエキシマレーザ（λ＝１９３ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（λ＝１５７ｎｍ）等を露光光としたものが開発されている。
【０００３】
ところで、遠紫外光、真空紫外光を露光光として用いる場合、通過する空間内に酸素、水蒸気、炭化水素ガス、あるいは、露光光と反応してレンズエレメント等の光学素子の表面に曇り物質を生ずる有機物質のガスなどの吸光物質によって露光光が吸収されることが明らかになってきた。この他にも、露光装置内には、光学素子、ステージ等を駆動する駆動機構が存在し、その駆動機構への給電、信号伝達のための電線の被覆物質等から極微量ながら吸光物質が発生する。あるいは、金物部品の組立てを容易にするために用いられる潤滑剤からの揮散物、いわゆる脱ガスによる吸光物質の発生もあり得る。さらに、構成部品の洗浄の際に除去しきれなかった切削油や洗浄剤の残渣からの吸光物質の発生もあり得る。
【０００４】
露光光として真空紫外光、特に、Ｆ_２レーザや、Ｆ_２レーザより波長の短い光を採用した場合には、光源から出射された露光光は、前記吸光物質により大きく吸収され、前記基板に到達するまでにそのエネルギが著しく低下することがある。このように、露光光自体のエネルギが低下したり、光学素子の曇りによって露光光の透過率が低下したりすると、露光装置の露光効率が低下し、製品の歩留まりが低下することになる。
【０００５】
そこで、近年では、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスを用いて前記露光光が通過する空間内をパージする露光装置が開発されてきている。すなわち、不活性ガスを前記空間内に供給して、前記吸光物質を含むガスを同空間外に排出するものである。このように、前記露光光が通過する空間内を不活性ガスで置換することにより、その空間内の前記吸光物質の残留濃度が低減される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５―２４３１２０号公報（第３−５頁、第３図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、不活性ガスによるパージを行ったとしても、前記吸光物質を前記空間外に完全には排出することは困難であり、吸光物質が極微量ながら空間内に残留することになる。このため、この極微量の吸光物質の存在により、露光装置の露光効率が低下して製品の歩留まりを十分に向上することが困難になることがある。特に、露光光として、Ｆ_２レーザのような短波長の光が採用される露光装置では、極微量といえども吸光物質の存在は無視できないものとなる。
【０００８】
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。その目的としては、露光光路の少なくとも一部を含む空間内に存在する吸光物質の残留濃度を低減することができる光学素子保持装置及び鏡筒を提供することにある。また、その他の目的としては、所望の露光エネルギでもって露光処理をすることができる露光装置を提供することにある。さらに、その他の目的としては、このような露光装置を用いて高集積度のデバイスであっても、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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願請求項１に記載の発明は、少なくとも１つの光学素子を保持するための枠部材を有する光学素子保持装置において、前記枠部材は、その内部に設けられ、かつ前記光学素子を汚染する水分及び有機化合物の少なくとも一方を吸着するための吸着体を有することを特徴とするものである。
【００１０】
この本願請求項１に記載の発明では、枠部材の内部空間に存在する水分や有機化合物は、吸着体により吸着される。このため、枠部材の内部空間内に存在する水分や有機化合物の残留濃度が低減される。
【００１１】
また、本願請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記吸着体を、前記光学素子に照射される光束が通過する空間内に表出するように設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
この本願請求項２に記載の発明では、前記請求項１に記載の発明の作用に加えて、枠部材の内部空間、すなわち光学素子に照射される光束が通過する空間内に存在する水分や有機化合物を、吸着体に接触させて吸着体に効果的に吸着させることが可能となる。
【００１３】
また、本願請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の発明において、前記枠部材の内部には、前記水分及び有機化合物の少なくとも一方を前記枠部材の外部に排出するために化学的に精製されたパージガスが導入されることを特徴とするものである。
【００１４】
この本願請求項３に記載の発明では、前記請求項１または請求項２に記載の発明の作用に加えて、枠部材の内部空間へ化学的に十分精製されたパージガスを導入することによって、その空間内に存在する水分や有機化合物が、枠部材の外部に排出され、その残留濃度がより効果的に低減される。
【００１５】
また、本願請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の発明において、前記パージガスが、光学的に不活性な不活性ガスであることを特徴とするものである。
【００１６】
この本願請求項４に記載の発明では、前記請求項３に記載の発明の作用に加えて、露光光を、安定した状態で枠部材の内部空間を通過させることが可能となる。
【００１７】
また、本願請求項５に記載の発明は、前記請求項３または請求項４に記載の発明において、前記吸着体は、前記枠部材の内部における前記パージガスの流れに関し、流速の遅い部分に設けられることを特徴とするものである。
【００１８】
この本願請求項５に記載の発明では、前記請求項３または請求項４に記載の発明の作用に加えて、枠部材の内部空間においてパージガスの流速の遅い部分では、水分や有機化合物が滞留し易い。この滞留を生じ易い場所に吸着体を置くことにより、水分や有機化合物を、効果的に吸着体に吸着させることが可能となる。このため、枠部材の内部空間内に存在する水分や有機化合物の残留濃度がさらに低減される。
【００１９】
また、本願請求項６に記載の発明は、前記請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の発明において、前記吸着体は、前記水分及び有機化合物の少なくとも一方を発生する部品の近傍に設けられることを特徴とするものである。
【００２０】
この本願請求項６に記載の発明では、前記請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、枠部材の内部空間内において水分や有機化合物を発生する部品の近傍では、それら水分や有機化合物の濃度が周囲よりも高くなり易い。このような水分や有機化合物の残留濃度が高い部分に吸着体を設けることにより、水分や有機化合物が吸着体に効率よく吸着される。そして、不活性ガスによる前記内部空間のパージを逸早く完了させることが可能になる。
【００２１】
また、本願請求項７に記載の発明は、前記請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の発明において、前記吸着体は、通常の使用状態において揮散ガスの発生量が抑制された材料から形成されることを特徴とするものである。
【００２２】
この本願請求項７に記載の発明では、前記請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、吸着体から発生する揮散ガスは、光学素子を汚染する要因となることがある。このような光学素子の汚染原因となる揮散ガスの発生量が少ない吸着体を用いることにより、光学素子の汚染が抑制される。
【００２３】
また、本願請求項８に記載の発明は、前記請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の発明において、前記吸着体は、前記水分及び有機化合物の少なくとも一方を吸着する吸着剤を内蔵し、前記吸着剤が、活性炭またはゼオライトであることを特徴とするものである。
【００２４】
この本願請求項８に記載の発明では、前記請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、活性炭やゼオライトは、入手が容易であるとともに、水分や有機化合物の発生量が少ないため、吸着剤として好適である。
【００２５】
また、本願請求項９に記載の発明は、前記請求項８に記載の発明において、前記ゼオライトが、モレキュラーシーブであることを特徴とするものである。
この本願請求項９に記載の発明では、前記請求項８に記載の発明の作用に加えて、モレキュラーシーブは、その細孔の内径によっていくつかの種類があるため、枠部材の内部空間内に存在する水分や有機化合物の分子の大きさに応じてモレキュラーシーブを選択することができる。これにより、比較的高濃度の水分や有機化合物を逸早く除去することができる。
【００２６】
また、本願請求項１０に記載の発明は、前記請求項９に記載の発明において、前記モレキュラーシーブは、前記水分及び有機化合物の少なくとも一方のうちの最も大きな分子を吸着可能な平均細孔径を有するものであることを特徴とするものである。
【００２７】
この本願請求項１０に記載の発明では、前記請求項９に記載の発明の作用に加えて、枠部材の内部空間内に存在する水分や殆どの種類の有機化合物を、吸着剤によって吸着させることが可能になる。
【００２８】
また、本願請求項１１に記載の発明は、前記請求項９または請求項１０に記載の発明において、前記モレキュラーシーブは、複数の平均細孔径分布を有するものであることを特徴とするものである。
【００２９】
平均細孔径が大きな細孔を有するモレキュラーシーブには、その細孔径よりも小さな分子が吸着される。ここで、平均細孔径が大きいモレキュラーシーブに小さな分子の有機化合物が吸着されている状態では、そのモレキュラーシーブに分子の大きい有機化合物が吸着すると、すでに吸着されていた小さな分子の有機化合物がモレキュラーシーブから離脱することが考えられる。
【００３０】
これに対して、本願請求項１１に記載の発明では、前記請求項９または請求項１０に記載の発明の作用に加えて、分子の小さな有機化合物が、平均細孔径が大きなモレキュラーシーブから離脱したとしても、その離脱した分子を、他の細孔径のモレキュラーシーブに吸着させることが可能となる。このため、枠部材の内部空間内における分子の小さい水分や有機化合物の濃度上昇を抑制することが可能となる。
【００３１】
また、本願請求項１２に記載の発明は、前記請求項８〜請求項１１のうちいずれか一項に記載の発明において、前記吸着剤は、水分を吸着する吸湿剤を含むことを特徴とするものである。
【００３２】
この本願請求項１２に記載の発明では、前記請求項８〜請求項１１のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、枠部材の内部空間内の水分は、吸湿剤により吸着され易くなり、有機化合物は、他の吸着剤に吸着されるようになる。このため、他の吸着剤に有機化合物をより多く吸着させることが可能となる。
【００３３】
また、本願請求項１３に記載の発明は、前記請求項１〜請求項１２のうちいずれか一項に記載の発明において、前記吸着体は、前記水分及び有機化合物の少なくとも一方を吸着する吸着剤を内包するハウジングを有し、前記ハウジングは、前記枠部材に対して着脱可能なパネルに取着されることを特徴とするものである。
【００３４】
この本願請求項１３に記載の発明では、前記請求項１〜請求項１２のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、吸着剤を交換する作業を、パネルを枠部材から外した状態で行うことができ、その交換作業を容易に行うことが可能となる。
【００３５】
また、本願請求項１４に記載の発明は、前記請求項１３に記載の発明において、前記ハウジングは、前記パネルに対して着脱可能に設けられることを特徴とするものである。
【００３６】
この本願請求項１４に記載の発明では、前記請求項１３に記載の発明の作用に加えて、吸着剤を交換する際には、ハウジングをパネルから取り外して、そのハウジングごと交換することが可能となる。このため、吸着剤の交換作業を迅速に行うことが可能となる。
【００３７】
また、本願請求項１５に記載の発明は、前記請求項１３または請求項１４に記載の発明において、前記ハウジングが、ステンレス鋼の焼結体またはセラミックスの焼結体または不織布から形成されることを特徴とするものである。
【００３８】
この本願請求項１５に記載の発明では、前記請求項１３または請求項１４のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、これらステンレス鋼の焼結体またはセラミックスの焼結体または不織布からは、光学素子を汚染する揮散ガスの発生が殆どないため、ハウジングを構成する材料として好適である。
【００３９】
また、本願請求項１６に記載の発明は、少なくとも１つの光学素子からなる光学系を収容する鏡筒において、前記光学系の各光学素子を、請求項１〜請求項１５のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置を介して保持するようにしたことを特徴とするものである。
【００４０】
この本願請求項１６に記載の発明では、鏡筒内の水分や有機化合物の残存濃度が低減され、それら水分や有機化合物が光学素子に付着することが抑制される。このため、露光装置の結像特性が向上され、露光精度の向上が図られる。
【００４１】
また、本願請求項１７に記載の発明は、光源から出射された露光光を用い、マスク上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、前記露光光の光路を、請求項１６に記載の鏡筒を用いて形成したことを特徴とするものである。
【００４２】
また、本願請求項１８に記載の発明は、光源から出射された露光光を用い、マスク上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、前記光源が収容される光源用収容室、および前記マスクが収容されるマスク用収容室、および前記基板が収容される基板用収容室のうちの少なくとも１つの収容室内の内部に、同内部の光学素子、または各収容室に隣接配置される鏡筒が保持する光学素子を汚染する水分及び有機化合物の少なくとも一方を吸着するための吸着体を設けることを特徴とするものである。
【００４３】
これら本願請求項１７または請求項１８に記載の発明では、露光光の光路内の水分や有機化合物の濃度が低減され、露光光が吸収されることを抑制することが可能となる。このため、所望の露光エネルギでもって露光処理をすることが可能となる。
【００４４】
また、本願請求項１９に記載の発明は、前記請求項１７または請求項１８に記載の発明において、前記マスク上に形成されたパターンの像を前記基板上に形成する投影光学系を有し、前記投影光学系を収容する鏡筒内に前記吸着体を設けたことを特徴とするものである。
【００４５】
この本願請求項１９に記載の発明では、前記請求項１７または請求項１８に記載の発明の作用に加えて、投影光学系は、露光装置の性能に大きな影響を与える部分であり、この投影光学系を収容する鏡筒内に吸着体を設けることにより、露光装置の結像特性及び露光精度の向上が好適に図られる。
【００４６】
また、本願請求項２０に記載の発明は、前記請求項１９に記載の発明において、前記鏡筒は、前記投影光学系を収容する枠部材と、前記枠部材の少なくとも一部を覆うカバーとを有し、前記吸着体は、前記カバーの内面に取着されることを特徴とするものである。
【００４７】
ここで、投影光学系の一部の素子を外部からの信号により移動可能に構成するような場合には、その光学素子を駆動するために、駆動装置が枠部材に取着される。そして、その駆動装置への給電を行う給電線が、枠部材とカバーとの間の空間に存在することになる。また、枠部材の内部には、投影光学系やこの投影光学系を支持する支持部材など、多くの部品が設けられている。
【００４８】
これに対して、本願請求項２０に記載の発明では、前記請求項１９に記載の発明の作用に加えて、吸着体を、枠部材の内部から流出するガスの通路の一部をなすように設けられたカバーの内面に取着している。このため、給電線から僅かながら揮散される揮散ガスが直ちに吸着体により吸着される。また、駆動装置から揮散される揮散ガスは、各枠部材間の隙間や枠部材と駆動装置との隙間からカバー内に流出するガスの流れによって、枠部材の内部の水分や有機化合物共々吸着体により吸着される。これらのことから、吸着体を除いてカバー内に残留する揮散ガスの濃度が低下する。また、比較的大きな吸着体であっても、その取着スペースが容易に確保される。
【００４９】
また、本願請求項２１に記載の発明は、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項１７〜請求項２０のうちいずれか一項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。
【００５０】
この本願請求項２１に記載の発明では、露光精度が向上され、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。
【００５１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下に、本発明の第１実施形態について、図１〜図３に基づいて説明する。
【００５２】
図１に示すように、露光装置１０は、半導体素子製造用の露光装置であり、光源としての露光光源１１とビーム・マッチング・ユニット（以下、「ＢＭＵ」という。）１２と露光装置本体２０とから構成されている。前記露光光源１１は、露光光ＥＬとして、例えばＦ_２レーザ（λ＝１５７ｎｍ）を出射するレーザ光源となっている。
【００５３】
前記ＢＭＵ１２は、露光光源１１と露光装置本体２０とを光学的に接続し、このＢＭＵ１２を介して露光光源１１から出射された光束としての露光光ＥＬが露光装置本体２０内に導かれるようになっている。
【００５４】
このＢＭＵ１２は、鏡筒としてのＢＭＵ鏡筒１３を備えており、このＢＭＵ鏡筒１３内には、露光光源１１から出射された露光光ＥＬを露光装置本体２０へと導く光学系としての送光系１４が収容されている。この送光系１４は、複数のレンズ１５やミラー１６等の光学素子からなっており、これらレンズ１５やミラー１６は、枠部材としての保持枠１７ａ（図２参照）を有する光学素子保持装置１７により保持されている。
【００５５】
前記露光装置本体２０は、露光光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基板としてのウエハＷ上に転写するものである。以下に、その露光装置本体２０の概略構成について説明する。
【００５６】
露光装置本体２０のチャンバ２１内には、鏡筒としての照明系鏡筒２２、マスク用収容室としてのレチクル室２３、鏡筒としての投影系鏡筒２４、及び基板用収容室としてのウエハ室２５が、前記ＢＭＵ１２を介して導入された露光光ＥＬの光軸方向に順次配置されている。前記ＢＭＵ鏡筒１３、照明系鏡筒２２、レチクル室２３、投影系鏡筒２４、ウエハ室２５は、露光光ＥＬが通過する空間としての光路空間を形成している。また、チャンバ２１は空調装置（図示略）を備えており、露光装置本体２０の全体の動作を制御する主制御系９０の制御の下で、このチャンバ２１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。
【００５７】
前記照明系鏡筒２２内には、前記レチクルＲを照明するための光学系としての照明光学系３０が収容されている。この照明光学系３０は、複数のミラー３１、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）３２、コンデンサレンズ３３等の光学素子からなっている。前記フライアイレンズ３２は、露光光源１１からの露光光ＥＬの入射により、その後方面に前記レチクルＲを均一な照度分布で照明する多数の二次光源を形成する。そのフライアイレンズ３２の後方には、前記露光光ＥＬの形状を整形するためのレチクルブラインド３４が配置されている。
【００５８】
前記照明系鏡筒２２の両端におけるＢＭＵ側開口部２２ａ及びマスク側開口部２２ｂには、照明光学系３０の一部の光学素子として円板状の平行平板ガラス３５が配置されている。この平行平板ガラス３５は、露光光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。
【００５９】
前記ＢＭＵ側開口部２２ａに配置された平行平板ガラス３５によって、ＢＭＵ鏡筒１３の内部空間と照明系鏡筒２２の内部空間とが分離される。また、前記照明系鏡筒２２は、平行平板ガラス３５を介して複数（この例では４つ）の照明気密室３６に区画されている。そして、各照明気密室３６には、ミラー３１、フライアイレンズ３２、及びコンデンサレンズ３３の各光学素子や、レチクルブラインド３４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。
【００６０】
前記投影系鏡筒２４内には、前記照明光学系３０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光学系としての投影光学系４０が収容されている。この投影光学系４０は、投影光学系を構成する光学素子として複数（この例では２つ）のカバーガラス４１と複数（この例では３つ）のレンズエレメント４２とからなっている。そして、その投影系鏡筒２４の内部には、前記投影系鏡筒２４の内壁及び前記カバーガラス４１によって、投影気密室４３が区画形成されている。
【００６１】
前記レチクル室２３には、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レチクルＲが、露光光ＥＬの光軸と直交する面内で移動可能に保持されるようになっている。一方、前記ウエハ室２５には、ウエハステージＷＳＴが配置されている。このウエハステージＷＳＴにより、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ウエハＷが、その露光光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。
【００６２】
前記レチクルステージＲＳＴの端部には、干渉計（図示略）からのレーザビームを反射する移動鏡が固定されている。そして、レチクルステージＲＳＴは、この干渉計によって走査方向の位置が常時検出され、主制御系９０の制御のもとで、所定の走査方向に駆動されるようになっている。
【００６３】
また、ウエハステージＷＳＴの端部には、干渉計（図示略）からのレーザビームを反射する移動鏡が固定されており、ウエハステージＷＳＴが可動する平面内での位置は干渉計によって常時検出される。そして、ウエハステージＷＳＴは、主制御系９０の制御のもとで、前記走査方向の移動のみならず、走査方向に垂直な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ごと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。
【００６４】
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、前記レチクルブラインド３４で長方形（スリット）状に整形される。この照明領域は、レチクルＲ側の走査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、前記レチクル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、前記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４０を介してウエハＷ上に投影され、投影領域が形成される。
【００６５】
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に、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は投影光学系４０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。
【００６６】
また、前記ＢＭＵ鏡筒１３、各照明気密室３６、レチクル室２３、投影気密室４３及びウエハ室２５の壁部には、複数の開口５０が所定の位置に形成されており、この開口５０には、パージガス供給系５１が接続されている。そして、前記ＢＭＵ鏡筒１３及び各室３６，２３，４３，２５の内部には、パージガス供給系５１及び一部の開口５０を介して、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５２より、光学的に不活性なパージガスとしての不活性ガスが供給されるようになっている。
【００６７】
ここで、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り、化学的に精製されている。このパージガス供給系５１は、ＢＭＵ鏡筒１３（保持枠１７ａ）及び各室３６，２３，４３，２５の内部にパージガスを導入して、各種光学素子を汚染する酸素や水分や有機化合物等の不純物を、ＢＭＵ鏡筒１３（保持枠１７ａ）及び各室３６，２３，４３，２５の外部に排出させるために設けられている。なお、水分及び有機化合物は、露光光ＥＬの照射下で各種光学素子の表面上に堆積して曇り現象を生じせしめる物質であり、酸素は、Ｆ_２レーザを強く吸収する吸光物質である。
【００６８】
また、このパージガス中にも水分や有機化合物、あるいは酸素が不純物として含まれることがある。このため、パージガス供給系５１の供給配管５３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５４、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５５が介装されている。また、前記ＢＭＵ鏡筒１３（保持枠１７ａ）及び各室３６，２３，４３，２５は、パージガス排出管５６を介して半導体素子製造工場の排気ダクト５７に接続されている。また、前記チャンバ２１も排気ダクト５７に接続されている。これにより、前記ＢＭＵ鏡筒１３（保持枠１７ａ）及び各室３６，２３，４３，２５内に供給されたパージガスは、排気ダクト５７を介して工場の外部に排出されるようになっている。
【００６９】
なお、前記有機化合物としては、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２１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。
【００７０】
また、この露光装置本体２０には、レチクル予備室２３ａが、前記レチクル室２３に隣接して、一方、ウエハ予備室２５ａが、前記ウエハ室２５に隣接して設けられている。これら両予備室２３ａ，２５ａにも、パージガス供給系５１及びパージガス排出管５６が接続されている。
【００７１】
本実施形態では、図２に示すように、前記ＢＭＵ鏡筒１３の保持枠１７ａには、その内部、すなわち露光光ＥＬの光路空間内に存在する水分及び有機化合物を吸着するための吸着体６０がさらに設けられている。この吸着体６０は、前記水分及び有機化合物を吸着する吸着剤６１と、この吸着剤６１を内包するハウジング６２とを備えている。
【００７２】
前記吸着剤６１は、通常の使用状態において自身からの揮散ガスの発生量が抑制された材料から構成されている。本実施形態では、この吸着剤６１として、ゼオライトからなるモレキュラーシーブ（１３Ｘタイプ）を用いている。このモレキュラーシーブ（１３Ｘタイプ）は、その平均細孔径が１０Åであり、前記水分及び有機化合物のうちの最も大きな分子を吸着可能となっている。
【００７３】
前記ハウジング６２は、一面に開口を有する収容箱６２ａと、この収容箱６２ａの開口を覆うとともに、収容箱６２ａに対し、例えば係止部等を介して取着可能な蓋６２ｂとを有している。これら収容箱６２ａと蓋６２ｂとは、自身からの揮散ガスの発生量が抑制された材料から構成されている。さらに、収容箱６２ａと蓋６２ｂとは、パーティクルフィルタに用いられるような材料、すなわち、水分及び有機化合物の分子は通過可能で、かつモレキュラーシーブの欠片等は通過不可能な材料から構成されている。本実施形態では、これら収容箱６２ａと蓋６２ｂとを、ステンレス鋼の焼結体を用いて形成している。
【００７４】
ここで、保持枠１７ａには、メンテナンス用のサービス穴１７ｂが設けられている。また、保持枠１７ａには、サービス穴１７ｂを覆うとともに保持枠１７ａの一部を構成するパネルとしての保持枠パネル１７ｃがボルト１８を介して取着されている。なお、保持枠１７ａと保持枠パネル１７ｃとの当接面間には、例えばフッ素ゴム等からなるシール部材１９が設けられている。
【００７５】
そして、本実施形態では、前記ハウジング６２の収容箱６２ａを、その底部が保持枠パネル１７ｃの内面に当接するように、保持枠パネル１７ｃに対して着脱可能に設けている。また、この吸着体６０は、保持枠１７ａに設けられた際には、前記露光光ＥＬの光路を遮らない程度にサービス穴１７ｂを介して保持枠１７ａの内部に表出した状態となる。
【００７６】
ところで、こうした吸着剤６１では、水分及び有機化合物の吸着量には限界があり、飽和状態に近づいた吸着剤６１を新たな吸着剤６１に交換する必要が生じる。そこで、本実施形態では、吸着剤６１が飽和状態に達したか否かの判断を、以下のように行うこととしている。
【００７７】
すなわち、図１に示すように、ＢＭＵ鏡筒１３に接続されるパージガス排出管５６には、その途中に、ＢＭＵ鏡筒１３の内部から排出された気体の一部を吸引する吸引部９１が設けられている。
【００７８】
この吸引部９１は、例えば図３に示すような構成を有している。すなわち、吸引部９１は、パージガス排出管５６から分岐する分岐管９２と、この分岐管９２に接続されるサンプル管９３と、このサンプル管９３の下流に設けられる吸引ポンプ９４と、分岐管９２の途中に設けられてパージガス排出管５６とサンプル管９３との間を連通・遮断可能なバルブ９５と、を有している。
【００７９】
そして、吸着剤６１が飽和状態に達したか否かを調べる際には、まず、ＢＭＵ鏡筒１３内へのパージガスの導入時において、サンプル管９３内に、パージガス排出管５６内を流通する気体の一部を採取する。次いで、サンプル管９３を吸引部９１から取り外し、そのサンプル管９３内の気体に含まれている水分及び有機化合物の濃度を、例えばガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）等の分析機を用いて測定する。この測定により得られた水分及び有機化合物の濃度と、パージガス導入の累積時間とから水分及び有機化合物の吸着量を推定して、この推定された吸着量が所定値を超えると、吸着剤６１が飽和状態に達したと判断する。
【００８０】
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（イ） この光学素子保持装置１７では、その内部に存在してレンズ１５やミラー１６等の光学素子を汚染する水分及び有機化合物を吸着するための吸着体６０を設けている。これにより、保持枠１７ａの内部空間に存在する水分や有機化合物は、吸着体６０により吸着される。このため、保持枠１７ａの内部空間に存在する水分や有機化合物の濃度を低減することができる。
【００８１】
（ロ） この光学素子保持装置１７では、吸着体６０を、露光光ＥＬの光路空間を形成する保持枠１７ａの内部空間に表出するように設けている。これにより、保持枠１７ａの内部空間に存在する水分や有機化合物を、吸着体６０に接触させて、効果的に吸着させることができる。
【００８２】
（ハ） この光学素子保持装置１７では、パージガス供給系５１を介して、保持枠１７ａの内部空間に、化学的に十分に精製されたパージガスを導入するようにしている。このパージガスの導入により、保持枠１７ａの内部空間に存在する水分や有機化合物が、保持枠１７ａの外部、すなわちパージガス排出管５６へと効率よく排出される。このため、保持枠１７ａの内部空間に存在する水分や有機化合物の濃度をより効果的に低減することができる。
【００８３】
（ニ） この光学素子保持装置１７では、パージガスとして、光学的に不活性な不活性ガスを用いている。このため、露光光ＥＬを、安定した状態で保持枠１７ａの内部空間を通過させることができる。
【００８４】
（ホ） この光学素子保持装置１７では、吸着体６０を、通常の使用状態において揮散ガスの発生量が抑制された材料から形成している。吸着体６０自身から発生する揮散ガスは、各種光学素子を汚染する要因となることがあるため、各種光学素子の汚染原因となる揮散ガスの発生量が少ない材料からなる吸着体６０を用いることにより、光学素子の汚染をより抑制することができる。
【００８５】
（ヘ） この光学素子保持装置１７では、モレキュラーシーブからなる吸着剤６１を用いている。このモレキュラーシーブは、入手が容易であり、自身からの水分や有機化合物等の揮散ガスの発生量が少ないため、吸着剤６１として好適である。
【００８６】
また、モレキュラーシーブとして、平均細孔径が最も大きい種類である１３Ｘタイプを用いているため、保持枠１７ａの内部空間に存在する水分や殆どの種類の有機化合物を吸着させることができる。
【００８７】
また、モレキュラーシーブは、その細孔の内径によっていくつかの種類があり、保持枠１７ａの内部空間に存在する水分や有機化合物の分子の大きさに応じてモレキュラーシーブの種類を選択することができる。このため、比較的高濃度の水分や有機化合物を逸早く除去することができるという利点がある。
【００８８】
（ト） この光学素子保持装置１７では、ハウジング６２の収容箱６２ａと蓋６２ｂとを、ステンレス鋼の焼結体から形成している。このステンレス鋼の焼結体は、各種光学素子を汚染する水分や有機化合物等の揮散ガスの発生が殆どなく、ハウジング６２を構成する材料として好適である。
【００８９】
（チ） この光学素子保持装置１７では、ハウジング６２を、保持枠１７ａに対して着脱可能な保持枠パネル１７ｃに取着している。これにより、吸着剤６１の交換作業を、保持枠１７ａから保持枠パネル１７ｃを外した状態で行うことができ、その交換作業を容易に行うことができる。
【００９０】
（リ） この光学素子保持装置１７では、ハウジング６２の収容箱６２ａを、保持枠パネル１７ｃに対して着脱可能に設けている。これにより、吸着剤６１を交換する際には、保持枠パネル１７ｃを保持枠１７ａから外した後、その保持枠パネル１７ｃからハウジング６２を取り外して、吸着剤６１を、ハウジング６２ごと交換することが可能となる。このため、吸着剤６１の交換作業を迅速に行うことができる。
【００９１】
（ヌ） このＢＭＵ鏡筒１３では、レンズ１５やミラー１６等の光学素子を、前記（イ）〜（リ）に記載の効果を有する光学素子保持装置１７を介して保持している。これにより、ＢＭＵ鏡筒１３の内部に存在する水分や有機化合物の濃度が低減され、それら水分や有機化合物がレンズ１５やミラー１６等の光学素子に付着することを抑制することができる。このため、露光装置１０の結像特性を向上することができて、露光精度の向上を図ることができる。
【００９２】
（ル） この露光装置１０では、露光光ＥＬの光路の一部を、前記（ヌ）に記載の効果を有するＢＭＵ鏡筒１３を用いて形成している。これにより、露光光ＥＬの光路内に存在する水分や有機化合物の濃度を低減することができ、露光光ＥＬが吸収されることを抑制することができる。このため、所望の露光エネルギでもって露光処理をすることができる。
【００９３】
（第２実施形態）
つぎに、本発明の第２実施形態について、図４を参照して、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。この第２実施形態では、露光装置１０における吸着体６０の配設位置が前記第１実施形態と異なっている。なお、図４において、図１と同一の構成については同一の符号を付している。
【００９４】
この第２実施形態では、図４に示すように、吸着体６０は、投影系鏡筒２４の内部に設けられている。
この投影系鏡筒２４の各レンズエレメント４２（図４では１つのみ図示）は、複数の保持枠１７ａにより個別に保持されている。そして、複数の保持枠１７ａは、積み重なった状態で組み付けられている。
【００９５】
これらレンズエレメント４２のうち、投影系鏡筒２４におけるフランジＦＬＧよりも上方に位置するレンズエレメント４２は、保持枠１７ａに設けられた複数（図４では２個のみ図示）のピエゾ素子７０を介して露光光ＥＬに沿う方向（図４では上下方向）に僅かに変位可能となっている。
【００９６】
各ピエゾ素子７０には、結像特性制御部７２から延設された配線７１が個別に接続されている。そして、各ピエゾ素子７０は、その伸縮量が、結像特性制御部７２によって個別に制御されるようになっている。
【００９７】
ここで、ピエゾ素子７０は、揮散ガス（有機化合物）を発生する部品の１つであり、各摺動部分に塗布されたグリース等の潤滑剤から極微量の揮散ガスが発生する。また、配線７１も、揮散ガス（有機化合物）を発生する部品の１つであり、被覆層から極微量の揮散ガスが発生する。
【００９８】
また、投影系鏡筒２４には、前記フランジＦＬＧよりも上方に位置する保持枠１７ａを、それらの外周面から所定距離を離間して覆うカバー４５が設けられている。このカバー４５は、その下端部がフランジＦＬＧに固定され、上端部が、最も上方に位置する保持枠１７ａに固定されている。
【００９９】
さらに、投影系鏡筒２４には、その内部にパージガスを導入するための導入用開口５０ａと、保持枠１７ａの内部空間内のガスを排出するための排出用開口５０ｂとが設けられている。なお、このパージガスとして、光学的に不活性な不活性ガスを用いることができる。そして、この不活性ガスとしては、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など、化学的に精製されたものが用いられる。
【０１００】
前記導入用開口５０ａは、前記保持枠１７ａのうちの最も上方、すなわちレチクルＲに最も接近した位置にある保持枠１７ａの側壁と、最も下方、すなわちウエハＷに最も接近した位置にある保持枠１７ａの側壁との２ヶ所に形成されている。そして、パージガスは、これらの導入用開口５０ａを介して保持枠１７ａの内部空間、すなわち投影気密室内に直接供給されるようになっている。なお、導入用開口５０ａの配設位置や数は、例えば、投影系鏡筒２４の大きさや内部構造などに応じて適宜に変更可能である。
【０１０１】
一方、排出用開口５０ｂは、カバー４５の周壁において、両導入用開口５０ａの間のほぼ中央に形成されている。なお、この排出用開口５０ｂの配設位置や数は、例えば、カバー４５の大きさや形状、保持枠１７ａの数などに応じて適宜に変更可能である。
【０１０２】
この露光装置では、各導入用開口５０ａを介して保持枠１７ａの内部空間内に導入されたパージガスは、保持枠１７ａとレンズエレメント４２との間の隙間や、保持枠１７ａの内周壁に形成された通路などを通過して、各保持枠１７ａの内部空間（投影系気密室）の全体にゆきわたる。また、保持枠１７ａ内に導入されたパージガスは、その内部空間内に存在するガスとともに各保持枠１７ａ間の僅かな隙間や、保持枠１７ａとピエゾ素子７０との間の隙間を介して前記内部空間から漏れ出す。そして、この漏れたガスは、保持枠１７ａの外面とカバー４５の内面との間の空間内に流入し、排出用開口５０ｂを介して排出される。ここで、パージガスの導入時には、保持枠１７ａの内部空間（投影系鏡筒）の気圧が、保持枠１７ａの外面とカバー４５の内面との間の空間の気圧よりも高くなるように設定されている。
【０１０３】
なお、ウエハＷに最も接近した位置にある保持枠１７ａの導入用開口５０ａから導入されたパージガスの一部は、前記フランジＦＬＧよりも下方の保持枠１７ａ間の僅かな隙間から漏れ出すが、その漏れ量は、フランジＦＬＧよりも上方の保持枠１７ａ間の隙間からの漏れ量よりも少なく、無視できるものである。
【０１０４】
ここで、フランジＦＬＧよりも下方の保持枠１７ａ間の隙間からのガスの漏れ量が無視できないものである場合は、フランジＦＬＧよりも下方の保持枠１７ａを、それらの外周面から所定距離を離間するように設けられるカバーにて覆うようにすればよい。このカバーを設ける場合は、カバーの一端をフランジＦＬＧに取り付け、他端を、ウエハＷに最も接近した位置にある保持枠１７ａの側壁に取り付ければよい。また、このカバーを設ける場合は、そのカバーに排出用開口を設けてもよい。
【０１０５】
本実施形態では、吸着体６０は、カバー４５の内面において複数のピエゾ素子７０のうちの１つのピエゾ素子７０と対向するように設けられている。
詳しくは、カバー４５には、複数あるピエゾ素子７０のうちの１つと対応する位置に、取付穴４６が設けられている。また、カバー４５には、取付穴４６を覆うとともにカバー４５の一部を構成するパネルとしてのカバーパネル４７が、例えばボルト（図示略）等を介して取着されている。また、カバー４５とカバーパネル４７との当接面間には、例えばフッ素ゴム等からなるシール部材（図示略）が設けられている。
【０１０６】
そして、吸着体６０のハウジング６２の収容箱６２ａを、その底部がカバーパネル４７の内面に当接するように、カバーパネル４７に対して着脱可能に設けている。また、この吸着体６０は、投影系鏡筒２４に設けられた際には、ピエゾ素子７０等の構成部品に当接しない程度に取付穴４６を介して、カバー４５の内周面と保持枠１７ａの外周面との間の空間に表出した状態となる。
【０１０７】
従って、本実施の形態によれば、前記第１実施形態における（イ）〜（ル）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（ヲ） この投影系鏡筒２４では、フランジＦＬＧよりも上方に位置する保持枠１７ａを、その外周面から所定距離を離間して覆うカバー４５を設けている。そして、吸着体６０を、カバー４５の内面に取着している。
【０１０８】
ここで、保持枠１７ａには、複数のピエゾ素子７０が保持枠１７ａとカバー４５との間の空間内に表出するように取着されている。また、この空間内には、各ピエゾ素子７０と結像特性制御部７２とを接続する配線７１が存在している。また、保持枠１７ａの内部には、レンズエレメント４２やこのレンズエレメント４２を支持する支持部材など、多くの部品が設けられている。
【０１０９】
これに対して、本実施形態では、吸着体６０を、保持枠１７ａの内部から漏れ出たガスの通路の一部をなすように設けられたカバー４５の内面に取着している。このため、配線７１から僅かながら揮散される揮散ガスを直ちに吸着体６０により吸着することができる。
【０１１０】
また、保持枠１７ａ内に供給されるパージガスは、各保持枠１７ａ間の隙間、保持枠１７ａとピエゾ素子７０との隙間を通してカバー４５内に流出される。そのパージガスの流れによって、ピエゾ素子７０から極微量ながら揮散される揮散ガスが、保持枠１７ａの内部の水分や有機化合物共々カバー４５内へと効率よく排出され、吸着体６０により吸着される。これらのことから、吸着体６０を除いてカバー４５内に残留する揮散ガスの濃度を低下させることができる。
【０１１１】
さらに、カバー４５と保持枠１７ａとの間には、比較的空間に余裕があり、比較的大きな吸着体６０であっても、その取着スペースを容易に確保することができる。
【０１１２】
（ワ） この投影系鏡筒２４では、吸着体６０を、水分や有機化合物等の揮散ガスを発生し易いピエゾ素子７０の近傍に設けている。ここで、投影系鏡筒２４の内部空間においてピエゾ素子７０の近傍では、それら水分や有機化合物の濃度が周囲よりも高くなり易い。このような水分や有機化合物の残留濃度が高い部分に吸着体６０を設けることにより、水分や有機化合物を吸着体６０に効率よく吸着させることができる。そして、不活性ガスによる投影系鏡筒２４の内部空間のパージを逸早く完了させることができる。
【０１１３】
（カ） また、投影系鏡筒２４内には、露光装置１０の性能に大きな影響を与える投影光学系４０が収容されるとともに、ピエゾ素子７０等の可動部品が数多く設けられている。このような投影系鏡筒２４内に吸着体６０を設けることにより、露光装置１０の結像特性及び露光精度の向上を好適に図ることができる。
【０１１４】
（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。
・ 前記第２実施形態において、吸着体６０を、カバー４５の内面において、ピエゾ素子７０等の任意の複数の可動部品と対向するように設けるようにしてもよい。
【０１１５】
・ 前記各実施形態において、吸着剤６１が飽和状態に達したか否かを調べるに際し、ガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣ−ＭＳ）を用いることには限定されない。このガスクロマトグラフ質量分析計を用いる代わりに、例えば、ポータブルタイプのＶＯＣ（Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ ）モニタやＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）モニタ等を用いるようにしてもよい。なお、この場合には、吸引部９１は省略され、パージガス排出管５６には、前記モニタの検出部を挿入するための挿入穴が設けられる。
【０１１６】
・ 前記各実施形態において、ハウジング６２の収容箱６２ａと蓋６２ｂとを、ステンレス鋼の焼結体以外で揮散ガスの発生量が抑制された材料、例えばセラミックスの焼結体またはきめの細かい不織布等の材料を用いて形成する構成としてもよい。
【０１１７】
・ 前記各実施形態において、ハウジング６２の収容箱６２ａを、保持枠パネル１７ｃ及びカバーパネル４７に対し、離間不能となるように一体的に設ける構成としてもよい。
【０１１８】
・ 前記各実施形態において、ハウジング６２を、必ずしも保持枠パネル１７ｃ及びカバーパネル４７に設ける必要はない。ハウジング６２を、保持枠パネル１７ｃ及びカバーパネル４７以外の保持枠１７ａ及びカバー４５の内周面に設ける構成としてもよい。
【０１１９】
・ 前記各実施形態において、ハウジング６２内に、吸着剤６１であるモレキュラーシーブに加えて、水分を吸着する吸湿剤をさらに内包させる構成としてもよい。この吸湿剤としては、例えば、シリカゲル、石灰、クレイ、塩化カルシウム、アロフェン等を用いることができる。このようにすれば、保持枠１７ａの内部空間内の水分は、吸湿剤により吸着され易くなり、有機化合物は、吸着剤（モレキュラーシーブ）６１に吸着されるようになる。このため、有機化合物を、モレキュラーシーブに対してより多く吸着させることができる。
【０１２０】
ここで、前記吸湿剤自身が揮散ガス（吸光物質）を発生し、その発生量が無視できない場合には、例えば、吸湿剤を収容するハウジング６２を気密構造で構成し、かつその開口部に、前記揮散ガスを除去可能なケミカルフィルタを設けるなどすることが望ましい。
【０１２１】
・ 前記各実施形態において、平均細孔径が最も大きい種類のモレキュラーシーブ（１３Ｘタイプ）を用いる構成には限定されない。露光光ＥＬの光路空間内に存在する水分及び有機化合物等の分子サイズに応じて、モレキュラーシーブの種類は適宜変更可能である。
【０１２２】
・ 前記各実施形態において、ハウジング６２内に、複数の平均細孔径分布を有するモレキュラーシーブ、すなわち、複数の種類のモレキュラーシーブを内包する構成としてもよい。このようにすれば、平均細孔径の大きなモレキュラーシーブに吸着された分子の小さな有機化合物が、そのモレキュラーシーブから離脱することがあっても、その離脱した分子を、他の細孔径のモレキュラーシーブに吸着させることができる。このため、保持枠１７ａの内部空間内において、分子の小さい水分や有機化合物の濃度上昇を抑制することができる。
【０１２３】
・ 前記各実施形態において、吸着剤６１として、モレキュラーシーブを用いる構成には限定されない。この吸着剤６１としては、モレキュラーシーブ以外に、例えば、粒状活性炭や繊維状活性炭や粉末状活性炭や活性炭成型体等の炭素質吸着剤、メソポーラスシリカ等のシリカ系吸着剤、アルミナ系吸着剤、キトサン樹脂、金属錯体系吸着剤、などを用いる構成としてもよい。なお、この吸着剤を、自身からの揮散ガスの発生量が抑制された材料から構成することが望ましい。
【０１２４】
・ 前記各実施形態において、吸着体６０を、保持枠１７ａの内部空間、各気密室３６，４３、レチクル室２３、ウエハ室２５内のパージガス流路における狭小部分や、屈曲部分等のパージガスの流通の遅い部分に設ける構成としてもよい。ここで、パージガスの流速の遅い部分では、水分や有機化合物が滞留し易い。このため、水分や有機化合物を、吸着体６０に対して効果的に吸着させることができ、ＢＭＵ鏡筒１３や投影系鏡筒２４内に存在する水分や有機化合物の濃度をさらに低減することができる。
【０１２５】
・ 前記各実施形態において、吸着体６０を、ＢＭＵ鏡筒１３や投影系鏡筒２４内に設ける構成には限定されない。この吸着体を、例えば、露光光源１１が収容される光源用収容室１１ａや、レチクル室２３や、ウエハ室２５等のうちの少なくとも１つの室内に設ける構成としてもよい。また、吸着体６０を、光源用収容室１１ａ、ＢＭＵ鏡筒１３、照明系鏡筒２２、レチクル室２３、投影系鏡筒２４、ウエハ室２５等、露光光ＥＬの光路空間を形成する任意の複数の光路空間内に設ける構成としてもよい。なお図１では、吸着体６０を、ウエハ室２５内にも設けた例を示している。
【０１２６】
また、この吸着体６０を、露光光ＥＬが通過する空間内に表出するように設ける構成には限定されず、例えばレチクル予備室２３ａやウエハ予備室２５ａ等、露光光ＥＬが通過しない空間内に設ける構成としてもよい。
【０１２７】
これらのようにした場合には、吸着体６０を、例えば、レチクルブラインド３４やレチクルステージＲＳＴやウエハステージＷＳＴ等の可動部品の近傍に設けることが望ましい。
【０１２８】
・ 投影光学系としては、屈折タイプに限らず、反射屈折タイプ、反射タイプであってもよい。また、露光装置として、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にも本発明を同様に適用することができる。なお、これらの露光装置を用いる場合、パージガスは、光学素子が収容される照明光学系、及びマスクと基板とが収容されるマスク・基板室の少なくとも１つに供給され、パージが行われる。
【０１２９】
・ また、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、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。
【０１３０】
・ また、半導体素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、例えば、以下のような露光装置にも同様に適用することができる。例えば、本発明は、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にも適用することができる。また、本発明は、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にも適用することができる。また、本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置にも適用することができる。
【０１３１】
・ また、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。
【０１３２】
・ また、露光装置の光源としては、例えばｇ線（λ＝４３６ｎｍ）、ｉ線（λ＝３６５ｎｍ）、Ｋｒ_２レーザ（λ＝１４６ｎｍ）、Ａｒ_２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。
【０１３３】
なお、前記各実施形態の露光装置１０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４０を構成する複数のレンズエレメント４２及びカバーガラス４１等を本実施形態の投影系鏡筒２４に収容する。また、各ミラー３１、各レンズ３２，３３及びビームスプリッタ等の光学部材からなる照明光学系３０を照明系鏡筒２２内に収容する。また、レンズ１５やミラー１６等の光学部材からなる送光系１４をＢＭＵ鏡筒１３内に収容する。
【０１３４】
そして、これらの送光系１４及び照明光学系３０及び投影光学系４０を露光装置本体２０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２０に取り付けて配線を接続する。そして、露光光ＥＬの光路空間内にパージガスを供給するパージガス供給系５１の供給配管５３及びパージガス排出管５６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。
【０１３５】
ここで、各鏡筒１３，２２，２４を構成する各部品は、超音波洗浄などの精密洗浄により、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１０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。
【０１３６】
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５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。
【０１３７】
図５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。
【０１３８】
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。このステップ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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
図６は、半導体デバイスの場合における、図５のステップＳ１０４の詳細なフローの一例を示す図である。図６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。
【０１４１】
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。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。
【０１４２】
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、真空紫外域の露光光ＥＬにより解像力の向上が可能となり、露光量制御を高精度に行うことができる。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。
【０１４３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本願請求項１に記載の発明によれば、枠部材の内部空間内に存在する水分や有機化合物の残留濃度を低減することができる。
【０１４４】
また、本願請求項２に記載の発明によれば、前記請求項１に記載の発明の効果に加えて、光学素子に照射される光束が通過する空間内に存在する水分や有機化合物を、吸着体に接触させて吸着体に効果的に吸着させることができる。
【０１４５】
また、本願請求項３に記載の発明によれば、前記請求項１または請求項２に記載の発明の効果に加えて、枠部材の内部空間内に存在する水分や有機化合物の残留濃度をより効果的に低減することができる。
【０１４６】
また、本願請求項４に記載の発明によれば、前記請求項３に記載の発明の効果に加えて、露光光を、安定した状態で枠部材の内部空間を通過させることができる。
【０１４７】
また、本願請求項５に記載の発明によれば、前記請求項３または請求項４に記載の発明の効果に加えて、枠部材の内部空間内に存在する水分や有機化合物の残留濃度をさらに低減することができる。
【０１４８】
また、本願請求項６に記載の発明によれば、前記請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、水分や有機化合物を、吸着体に効率よく吸着させることができて、不活性ガスによる内部空間のパージを逸早く完了させることができる。
【０１４９】
また、本願請求項７に記載の発明によれば、前記請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、光学素子の汚染を抑制することができる。
【０１５０】
また、本願請求項８に記載の発明によれば、前記請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、活性炭やゼオライトは、入手が容易であるとともに、水分や有機化合物の発生量が少ないため、吸着剤として好適である。
【０１５１】
また、本願請求項９に記載の発明によれば、前記請求項８に記載の発明の効果に加えて、比較的高濃度の水分や有機化合物を逸早く除去することができる。
また、本願請求項１０に記載の発明によれば、前記請求項９に記載の発明の効果に加えて、枠部材の内部空間内に存在する水分や殆どの種類の有機化合物を、吸着剤によって吸着させることができる。
【０１５２】
また、本願請求項１１に記載の発明によれば、前記請求項９または請求項１０に記載の発明の効果に加えて、枠部材の内部空間内における分子の小さい水分や有機化合物の濃度上昇を抑制することができる。
【０１５３】
また、本願請求項１２に記載の発明によれば、前記請求項８〜請求項１１のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、吸湿剤以外の吸着剤に有機化合物をより多く吸着させることができる。
【０１５４】
また、本願請求項１３に記載の発明によれば、前記請求項１〜請求項１２のうちいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、吸着剤を交換する作業を容易に行うことができる。
【０１５５】
また、本願請求項１４に記載の発明によれば、前記請求項１３に記載の発明の効果に加えて、吸着剤の交換作業を迅速に行うことができる。
また、本願請求項１５に記載の発明によれば、前記請求項１３または請求項１４に記載の発明の効果に加えて、ステンレス鋼の焼結体またはセラミックスの焼結体または不織布からは、光学素子を汚染する揮散ガスの発生が殆どなく、ハウジングを構成する材料として好適である。
【０１５６】
また、本願請求項１６に記載の発明によれば、露光装置の結像特性を向上することができ、露光精度の向上を図ることができる。
また、本願請求項１７または請求項１８に記載の発明によれば、所望の露光エネルギでもって露光処理をすることができる。
【０１５７】
また、本願請求項１９に記載の発明によれば、前記請求項１７または請求項１８に記載の発明の効果に加えて、露光装置の結像特性及び露光精度の向上を好適に図ることができる。
【０１５８】
また、本願請求項２０に記載の発明によれば、前記請求項１９に記載の発明の効果に加えて、吸着体を除いてカバー内に残留する揮散ガスの濃度を低下させることができる。また、比較的大きな吸着体であっても、その取着スペースを容易に確保することができる。
【０１５９】
また、本願請求項２１に記載の発明によれば、露光精度を向上することができ、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の露光装置を示す概略構成図。
【図２】吸着体の断面構造を示す部分断面図。
【図３】吸引部を示す概略構成図。
【図４】第２実施形態の露光装置の投影光学系を示す概略構成図。
【図５】デバイスの製造工程を示すフローチャート。
【図６】半導体素子の製造工程を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０…露光装置、１１…光源としての露光光源、１１ａ…光源用収容室、１３…鏡筒としてのＢＭＵ鏡筒、１４…光学系としての送光系、１５…光学素子としてのレンズ、１６，３１…光学素子としてのミラー、１７…光学素子保持装置、１７ａ…枠部材としての保持枠、１７ｃ…パネルとしての保持枠パネル、２２…鏡筒としての照明系鏡筒、２３…マスク用収容室としてのレチクル室、２４…鏡筒としての投影系鏡筒、２５…基板用収容室としてのウエハ室、３０…光学系としての照明光学系、３２…光学素子としてのフライアイレンズ、３３…光学素子としてのコンデンサレンズ、３４…光学素子としてのレチクルブラインド、３５…光学素子としての平行平板ガラス、３６…空間としての照明気密室、４０…光学系としての投影光学系、４１…光学素子としてのカバーガラス、４２…光学素子としてのレンズエレメント、４３…空間としての投影気密室、４５…投影系鏡筒の一部を構成するカバー、４７…パネルとしてのカバーパネル、６０…吸着体、６１…吸着剤、６２…ハウジング、６２ａ…ハウジングの一部を構成する収容箱、６２ｂ…ハウジングの一部を構成する蓋、７０…部品としてのピエゾ素子、７１…部品としての配線、Ｒ…マスクとしてのレチクル、Ｗ…基板としてのウエハ、ＥＬ…露光光。

Claims (21)

1. 少なくとも１つの光学素子を保持するための枠部材を有する光学素子保持装置において、
   前記枠部材は、その内部に設けられ、かつ前記光学素子を汚染する水分及び有機化合物の少なくとも一方を吸着するための吸着体を有することを特徴とする光学素子保持装置。
2. 前記吸着体を、前記光学素子に照射される光束が通過する空間内に表出するように設けたことを特徴とする請求項１に記載の光学素子保持装置。
3. 前記枠部材の内部には、前記水分及び有機化合物の少なくとも一方を前記枠部材の外部に排出するために化学的に精製されたパージガスが導入されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学素子保持装置。
4. 前記パージガスが、光学的に不活性な不活性ガスであることを特徴とする請求項３に記載の光学素子保持装置。
5. 前記吸着体は、前記枠部材の内部における前記パージガスの流れに関し、流速の遅い部分に設けられることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の光学素子保持装置。
6. 前記吸着体は、前記水分及び有機化合物の少なくとも一方を発生する部品の近傍に設けられることを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置。
7. 前記吸着体は、通常の使用状態において揮散ガスの発生量が抑制された材料から形成されることを特徴とする請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置。
8. 前記吸着体は、前記水分及び有機化合物の少なくとも一方を吸着する吸着剤を内蔵し、前記吸着剤が、活性炭またはゼオライトであることを特徴とする請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置。
9. 前記ゼオライトが、モレキュラーシーブであることを特徴とする請求項８に記載の光学素子保持装置。
10. 前記モレキュラーシーブは、前記水分及び有機化合物の少なくとも一方のうちの最も大きな分子を吸着可能な平均細孔径を有するものであることを特徴とする請求項９に記載の光学素子保持装置。
11. 前記モレキュラーシーブは、複数の平均細孔径分布を有するものであることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の光学素子保持装置。
12. 前記吸着剤は、水分を吸着する吸湿剤を含むことを特徴とする請求項８〜請求項１１のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置。
13. 前記吸着体は、前記水分及び有機化合物の少なくとも一方を吸着する吸着剤を内包するハウジングを有し、前記ハウジングは、前記枠部材に対して着脱可能なパネルに取着されることを特徴とする請求項１〜請求項１２のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置。
14. 前記ハウジングは、前記パネルに対して着脱可能に設けられることを特徴とする請求項１３に記載の光学素子保持装置。
15. 前記ハウジングが、ステンレス鋼の焼結体またはセラミックスの焼結体または不織布から形成されることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の光学素子保持装置。
16. 少なくとも１つの光学素子からなる光学系を収容する鏡筒において、
    前記光学系の各光学素子を、請求項１〜請求項１５のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置を介して保持するようにしたことを特徴とする鏡筒。
17. 光源から出射された露光光を用い、マスク上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、
    前記露光光の光路を、請求項１６に記載の鏡筒を用いて形成したことを特徴とする露光装置。
18. 光源から出射された露光光を用い、マスク上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、
    前記光源が収容される光源用収容室、および前記マスクが収容されるマスク用収容室、および前記基板が収容される基板用収容室のうちの少なくとも１つの収容室内の内部に、同内部の光学素子、または各収容室に隣接配置される鏡筒が保持する光学素子を汚染する水分及び有機化合物の少なくとも一方を吸着するための吸着体を設けることを特徴とする露光装置。
19. 前記マスク上に形成されたパターンの像を前記基板上に形成する投影光学系を有し、前記投影光学系を収容する鏡筒内に前記吸着体を設けたことを特徴とする請求項１７または請求項１８に記載の露光装置。
20. 前記鏡筒は、前記投影光学系を収容する枠部材と、前記枠部材の少なくとも一部を覆うカバーとを有し、前記吸着体は、前記カバーの内面に取着されることを特徴とする請求項１９に記載の露光装置。
21. 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項１７〜請求項２０のうちいずれか一項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。

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