JP2005064045A - Optical device, aligner, and method of manufacturing device - Google Patents

Optical device, aligner, and method of manufacturing device Download PDF

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Takashi Aoki
貴史 青木
Masami Seki
昌美 関
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aligner that prevents the leakage etc., of a gas through a boundary between a plurality of spaces and, at the same time, suppresses the fall of its optical performance when an optical member is disposed on the boundary. <P>SOLUTION: The aligner 10 provided with a space 11 on an optical path of an energy beam IL with a prescribed gas supplied thereto is provided with: an optical member 14 disposed on a boundary between the space 11 and another space 13; a facing member 20 which has a surface facing the peripheral edge 14c of the optical member 14 and is disposed with an interval between the facing surface and the peripheral edge 14c of the optical member 14; and a fluid 25 which is provided between the peripheral edge 14c of the optical member 14 and separates the spaces 11 and 13 from each other. In addition, the aligner 10 is also provided with a flow stopper which holds the fluid 25 at a prescribed position. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エネルギービームの光路上に形成され、かつ所定のガスが供給される空間を備える光学装置に関し、特に、半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、薄膜磁気ヘッド等の電子デバイスを製造するための露光装置、並びにデバイス製造方法に用いられる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子や液晶表示素子等の電子デバイスをフォトリソグラフィ工程で製造する際に、パターンが形成されたマスクあるいはレチクル（以下、レチクルと称する）のパターン像を投影光学系を介して感光材（レジスト）が塗布された基板上の各投影（ショット）領域に投影する投影露光装置が使用されている。電子デバイスの回路は、上記投影露光装置で被露光基板上に回路パターンを露光することにより転写され、後処理によって形成される。
【０００３】
近年、集積回路の高密度集積化、すなわち、回路パターンの微細化が進められている。そのため、投影露光装置における露光用照明ビーム（露光光）が短波長化される傾向にある。すなわち、これまで主流だった水銀ランプに代わって、ＫｒＦエキシマレーザ（波長：２４８ｎｍ）といった短波長の光源が用いられるようになり、さらに短波長のＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）を用いた露光装置の実用化も最終段階に入りつつある。また、さらなる高密度集積化をめざして、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）を用いた露光装置の開発が進められている。
【０００４】
波長約１９０ｎｍ以下のビームは真空紫外域に属し、これらのビームは、空気を透過しない。これは、空気中に含まれる酸素分子・水分子・二酸化炭素分子などの物質（以下、吸光物質と称する）によってビームのエネルギーが吸収されるからである。
【０００５】
真空紫外域の露光光を用いた露光装置において、被露光基板上に露光光を十分な照度で到達させるには、露光光の光路上の空間から吸光物質を低減もしくは排除する必要がある。そのため、露光装置では、光路上の空間を筐体で囲い、露光光を透過する透過性のガスでその筐体内の空間を充填している場合が多い（例えば、特許文献１参照）。この場合、例えば全光路長を１０００ｍｍとすると、光路上の空間内の吸光物質濃度は、１ｐｐｍ程度以下が実用的とされている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２６０３８５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記露光装置のように、光路上に所定のガスが供給される空間を備える光学装置では、シール構造の採用により気体等のリークが防止される。シール構造としては、Ｏリングなどのシール部材を変形させて隙間を塞ぐ技術が一般的である。
しかしながら、上記技術では、複数の空間の境界に光学部材が配置される場合において、シール部材を変形させるための力（もしくはその反力）によって光学部材が変形し、光学的な性能の低下を招くおそれがある。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、複数の空間の境界に光学部材が配置される場合において、その境界を介した気体等のリークを防止するとともに、光学的な性能の低下を抑制することができる光学装置を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、露光精度の向上を図ることができる露光装置を提供することにある。また、本発明の別の目的は、形成されるパターンの精度が向上したデバイスを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る光学装置等では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、エネルギービーム（ＩＬ）の光路上に形成され、かつ所定のガスが供給される空間（１１）を備える光学装置（１０，４０，５０）において、空間（１１）と他の空間（１３）との境界に配置される光学部材（１４）と、光学部材の周縁部（１４ｃ，１４ｄ）に対向する対向面（２０ａ，２８ａ，４２ａ，４４ａ，５２ａ，５４ａ）を有し、対向面と光学部材の周縁部との間に間隔を空けて設置される対向部材（２０，２８，４２，４４，５２，５４）と、光学部材の周縁部と対向面との間に設けられて空間と他の空間とを隔てる流体（２５，４１，５１）と、流体を所定の位置に保持するための流れ止め（６０，７０，８０，９０等）とを備えるようにした。この発明によれば、この光学装置では、光学部材の周縁部と支持部との間に隙間を形成した状態で光学部材が支持され、その光学部材の周縁部と支持部との間に流体層が設けられる。流体は、流れ止めによって所定の位置に保持されるので、複数の空間の境界を介した気体等のリークを防止することができる。また、流体層を用いたシール構造では、Ｏリングなどのシール部材を用いた構造に比べて、シールに伴って光学部材に作用する力が少ない。そのため、この光学装置では、複数の空間の境界に光学部材が配置される場合において、光学部材の変形が抑制される。また、流体層を用いたシール構造では、光学部材の姿勢に対する制約が小さく、光学部材の配置の調整が容易となる。なお、流体を所定の位置に保持するための流れ止めとして、流体自体の粘度や、流体と接する面に施した表面処理も利用される。
【００１０】
また、対向部材が、光学部材を支持する支持部材（２０，４２，５２）を有するものでは、既存の部材を用いることにより、装置の複雑化、大型化を抑えることができる。
また、流体（２５，４１，５１）が、フッ素系グリースであるものでは、ケミカルクリーン度の向上が図られるとともに、粘度を調整することにより、流体が流れ出すことが防止できる。
また、流れ止め（６０，７０，８０，９０等）が、流体と接する部分が他の部分と異なる表面特性に処理されて形成されるものでは、流体層が接する部分の表面特性が他の部分と異なることにより、流体層の保持性やシール性を向上させることが可能となる。例えば、流体層が接する部分の流体層に対する濡れ性を向上させることにより、流体層の保持性やシール性を向上させることが可能となる。流体（２５，４１，５１）は、光学部材及び対向部材の一方に形成された凹部（６１，７１，８１）に溜められ、流れ止めは、光学部材及び対向部材の他方に形成された凸部（６２，７２，８２）の少なくとも一部が、凹部に溜められた流体に浸されることによって構成されるものでは、簡単な構造により、流体の漏れを防止することができる。
対向部材が、光学部材を支持或いは押さえる座（５３）を備え、座が流れ止めを兼ねるものでは、既存の部材を用いることにより、特別な装置や機構を用いることなく、装置の大型化等を抑えることができる。
【００１１】
第２の発明は、露光装置（１００）が、パターンが形成されたマスク（Ｒ）をエネルギービーム（ＩＬ）により照明する照明系（１２１）と、マスク（Ｒ）のパターンを基板（Ｗ）上に転写する投影光学系（ＰＬ）との少なくとも一方を、第１の発明に係る光学装置（１０，４０，５０）で構成するようにした。この発明によれは、この露光装置では、光学装置における気体等のリークが防止されるとともに、光学的な性能の向上が図られることから、露光精度の向上が図られる。
【００１２】
上記の露光装置において、例えば、光学部材は、投影光学系（ＰＬ）を構成する複数の光学素子のうち、基板（Ｗ）に対向する光学素子（３５１）であり、空間は、投影光学系内の空間（３０１）であり、他の空間は、光学素子と基板との間の空間（３０３）である。
この場合において、投影光学系内の空間（３０１）に第１のガスを供給する第１のガス供給機構（３１０）と、光学素子と基板との間の空間（３０３）に、第１のガスとは種類が異なる第２のガスを供給する第２のガス供給機構（３１１）とを有することにより、投影光学系内の空間と、光学素子と基板との間の空間とに互いに異なる種類のガスが供給されるとともに、それらの空間の境界を介した気体等のリークが防止される。
【００１３】
また、上記の露光装置において、例えば、光学部材は、投影光学系（ＰＬ）を構成する複数の光学素子のうち、マスク（Ｒ）側に配置される光学素子（３５０）であり、空間は、投影光学系（ＰＬ）内の空間（３０１）であり、他の空間は、光学素子（３５０）とマスク（Ｒ）との間の空間（３０２）である。
この場合において、投影光学系内の空間（３０１）に第１のガスを供給する第１のガス供給機構（３１０）と、光学素子とマスクとの間の空間（３０２）に、第１のガスとは種類が異なる第２のガスを供給する第２のガス供給機構（３１１）とを有することにより、投影光学系内の空間と、光学素子とマスクとの間の空間とに互いに異なる種類のガスが供給されるとともに、それらの空間の境界を介した気体等のリークが防止される。
【００１４】
第３の発明は、デバイス製造方法が、第２の発明に係る露光装置（１００）を用いて、マスク（Ｒ）上に形成されたデバイスパターンを基板（Ｗ）上に転写するリソグラフィ工程を含むようにした。この発明によれば、露光精度の向上により、形成されるパターンの精度が向上したデバイスを提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光学装置の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る光学装置１０の第１実施形態を模式的に示す図である。
光学装置１０は、エネルギービームＩＬの光路上に形成され、かつ所定のガスが供給される空間１１を備える。この空間１１は光学装置１０を構成する筒状の筐体１２の内部空間である。この空間１１と外部空間１３との境界には、光学部材１４が配置されている。すなわち、筐体１２には、エネルギービームＩＬが通過する開口１５が形成されており、その開口１５を塞ぐように上記光学部材１４が配置されている。また、光学部材１４は、互いに平行な面を有する平行平板（平行平面板）からなり、光学的な有効領域を有する光学面１４ａ，１４ｂと、この光学面と同一面内の周縁面１４ｃ，１４ｄと、側面１４ｅとを含む。光学面１４ａと光学面１４ｂとは互いに平行であり、周縁面１４ｃと周縁面１４ｄとも互いに平行である。
【００１６】
図２に、流体を用いたシール構造を、部分的に拡大して示す。
光学装置１０では、光学部材１４と筐体１２との間に設けられた流体によって空間１１と外部空間１３とが隔離される。図２において、筐体１２の軸方向の端部には、光学部材１４を支持する支持部２０が設けられている。この支持部２０は、光学部材１４の一方の周縁面１４ｃに対向する対向面２０ａ及び側面１４ｅに対向する対向面２０ｂを有し、対向面２０ａと光学部材１４の周縁面１４ｃとの間及び対向面２０ｂと光学部材１４の側面１４ｅとの間に、それぞれ間隔を空けた状態で光学部材１４を支持している。
そして、光学部材１４の周縁面１４ｃと支持部２０における対向面２０ａとの間に、全周にわたって流体層２５が設けられている。
【００１７】
図３は、図１に示すＡ−Ａ矢視断面図である。支持部２０は、光学部材１４の周縁部における一方の周縁面１４ｃに接触し、光学部材１４の周縁部をほぼ等間隔（本例では、周方向に１２０°間隔）で支持する３つの座２７を有している。
これらの座２７は、支持部２０における上記対向面２０ａから突出して形成されており、光学部材１４との接触面積は小さい。
また、筐体１２には、上記３つの座２７のそれぞれに対応する位置に配置され、光学部材１４の他方の周縁面１４ｄに接触し、かつ光学部材１４の周縁部を上記３つの座２７とともに挟み込む中空円盤形のレンズ押さえ部材２８が設けられている。
レンズ押さえ部材２８は、光学部材１４と接する部分（レンズ押圧部２９）が突出して形成されており、光学部材１４との接触面積は小さい。レンズ押さえ部材２８のレンズ押圧部２９は、光学部材１４を挟んで上記座２７と互いに向かい合う位置関係（両者が同一軸線Ｌ１上に位置する関係）になるように配置される。つまり、レンズ押圧部２９は、対向面２０ａ上の座２７に対向するように、周方向に互いにほぼ等間隔（本例では、周方向に１２０°間隔）で配される。
そして、このレンズ押さえ部材２８は、光学部材１４の一方の周縁面１４ｄに対向する対向面２８ａを有し、周縁面１４ｄと対向面２８ａとの間に間隔を空けた状態で光学部材１４を支持している。
なお、本実施形態では、レンズ押さえ部材２８は、一の部材に３つの突出部（レンズ押圧部）を設けた構造としたが、これに限らず、例えば、それぞれに突出部が形成された３つのレンズ押さえ部材を設けた構造としてもよい。
なお、レンズ押圧部２９を省略し、レンズ押さえ部材２８が直接、光学部材１４に接してもよい。更に、一旦、レンズ押圧部２９を押して流体層２５と光学部材１４との密着度（密閉度）を高めておき、その後、レンズ押圧部２９を解除してもよい。
【００１８】
流体は、低蒸気圧で脱ガスが少ないものが好ましい。具体的には、フッ素系グリース（例えば、ＢＡＲＲＩＥＲＴＡ（登録商標））が用いられる。そして、フッ素系グリースの粘度（或いは稠度）を高く調整することにより、一箇所に留まり、流れ出さないようにすることができる。すなわち、液体の粘度を流れ止めとして利用することにより、流体層２５が所定の位置に保持される。
【００１９】
上記構成の光学装置１０では、光学部材１４の周縁部と支持部２０との間に設けられた流体層２５によって、筐体１２の内部空間１１と外部空間１３との境界における気体等のリークが防止される。つまり、流体を用いたシール構造では、流体層２５が光学部材１４及び支持部２０のそれぞれに対して周縁部の周方向全体にわたって接触しており、流体層２５が壁となって、内部空間１１と外部空間１３との間での気体の流れが確実に遮断される。
しかも、流体の経時的な劣化は少なく、シール性能の経時変化も極めて少ない。そのため、この光学装置１０では、高いシール性能により、筐体１２内を、所定のガスで高純度かつ安定的に満たすことが可能となる。
なお、筐体１２の内部空間１１と外部空間１３との気圧差は、できるだけ小さくすることが望ましい。気圧差が大きいと、液体によるシール構造が破壊されて、気体がリークしてしまうからである。また、流体層２５の粘度が変化しなように、温度及び湿度管理を行うことが望ましい。
【００２０】
また、流体を用いたシール構造では、Ｏリングなどのシール部材を用いた構造に比べて、シールに伴って光学部材１４に作用する力が少なくて済む。つまり、流体層２５は、流体の粘性等によって保持されるために、その保持に伴って光学部材１４に作用する力が小さい。そのため、この光学装置１０では、保持に伴う光学部材１４の変形が抑制され、光学的な性能の向上が図られる。しかも、流体を用いたシール構造では、Ｏリングに比べて、シール部材である流体と物体との間の摩擦抵抗が小さく、また、流体層２５の形が容易に変化する。そのため、光学部材１４の姿勢に対する制約が小さく、光学部材１４の配置の調整が容易である。
【００２１】
また、この光学装置１０では、光学部材１４の一方の周縁面１４ｃに支持部２０の３つの座２７が接し、光学部材１４の他方の周縁面１４ｄに３つのレンズ押さえ部材２８のレンズ押圧部２９が接し、座２７とレンズ押圧部２９とは光学部材１４を挟んで向かい合って配置される。そのため、レンズ押さえ部材２８の押圧の力は、光学部材１４を挟んで同一軸線Ｌ１上で押し合うように作用し、保持に伴う光学部材１４内部での曲げモーメントの発生が抑制される。つまり、保持のための押圧力は、上記座２７及びレンズ押圧部２９が接する各位置において、それぞれ互いに打ち消し合う。したがって、この光学装置１０では、光学部材１４の歪みの発生が抑制され、光学的な性能の向上が図られる。
【００２２】
また、この光学装置１０では、光学部材１４の周縁面１４ｃと支持部２０における対向面２０ａとの間に流体層２５が配置されており、流体層２５が配置される空間（間隔）は、座２７によって規定されている。この場合、流体層２５の厚みなど、流体層２５の形状に変化が生じることが少なく、シール性能の低下が起こりにくい。
【００２３】
ここで、光学部材１４の周縁面１４ｃのうち、流体層２５に接する部分は他の部分と異なる表面特性に処理されるのが好ましい。これにより、流体層２５の保持性やシール性を向上させることが可能となる。
例えば、図４に示すように、周縁面１４ｃ及び対向面２０ａの流体層２５と接する部分を、流体に対して親液性を有するように表面処理してもよい。これにより、光学部材１４に対する流体層２５の濡れ性が向上し、流体層２５の保持性やシール性が向上する。
また、光学部材１４の周縁面１４ｃ及び対向面２０ａの他の部分を流体層２５に対して撥液性に処理することにより、流体層２５の保持性がさらに向上する。
すなわち、撥液性に処理した部分が流体の漏れを防止する流れ止めとして機能する。
なお、親液性等の表面処理としては、例えば、光学部材の表面に流体に対して親液性を示す膜を形成するとよい。
【００２４】
図５は、本発明に係る光学装置の第２実施形態を示す図であり、流体を用いたシール構造を部分的に拡大して示している。なお、本例において、上述した実施形態と同一の機能を有するものは同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
図５において、光学装置４０では、第１実施形態と同様に、光学部材１４と筐体１２との間が流体を用いてシールされている。本実施形態では、光学部材１４と光学部材１４を支持する支持部４２とにより流れ止め６０が形成され、流体からなる流体層４１がその流れ止め６０により、一定の位置に保持されている。
筐体１２の軸方向の端部には、光学部材１４を支持する支持部４２が設けられている。この支持部４２は、第１実施形態と同様に、光学部材１４の周縁部における一方の周縁面１４ｃに接触し、光学部材１４の周縁部をほぼ等間隔（周方向に１２０°間隔）で支持する３つの座４３を有している。
また、筐体１２には、上記３つの座４３のそれぞれに対応する位置に配置され、光学部材１４の他方の周縁面１４ｄに接触し、かつ光学部材１４の周縁部を上記３つの座４３とともに挟み込む中空円盤形のレンズ押さえ部材４４を有している。レンズ押さえ部材４４は、第１実施形態と同様に、光学部材１４と接するレンズ押圧部２９が突出して形成されている。
そして、支持部４２は、光学部材１４の一方の周縁面１４ｃに対向する対向面４２ａと、光学部材１４の側面１４ｅに対向する対向面４２ｂとを有し、対向面４２ａと光学部材１４の上記周縁面１４ｃとの間、及び対向面４２ｂと光学部材１４の上記側面１４ｅとの間にそれぞれ間隔を空けた状態で光学部材１４を支持している。同様に、レンズ押さえ部材４４は、光学部材１４の他方の周縁面１４ｄに対向する対向面４４ａを有し、周縁面１４ｄと対向面４４ａとの間に間隔を空けた状態で光学部材１４を支持している。
また、支持部４２の対向面４２ａには、その全周に凹部６１が形成される。そして、光学部材１４の一方の周縁面１４ｃであって、上記凹部６１に対応する位置に凸部６２が全周に隙間なく形成されている。そして、流体は、支持部４２に形成された凹部６１に溜められ、光学部材１４に形成された凸部６２が、凹部６１に溜められた流体に浸されるように構成されている。
すなわち、対向面４２ａに形成された凹部６１が、流体からなる流体層４１を一定の位置に保持する流れ止め６０として機能する。そして、その流体層４１に光学部材１４に形成された凸部６２が浸されることにより、光学部材１４と筐体１２との間がシールされる。
【００２５】
図６は、他の流れ止め７０を示す図である。上記例と異なり、支持部４２の対向面４２ａに突起部７３が全周に隙間なく設置される。これにより、突起部７３と支持部４２の対向面４２ｂとにより、凹部７１が形成される。そして、この凹部７１に流体が溜められる。一方、光学部材１４の一方の周縁面１４ｃには、対向面４２ａの凸部７１と干渉しないように、溝７４が形成されるとともに、周縁面１４ｃの端部には、凹部７１に溜められた流体に浸るように、凸部７２が全周に隙間なく形成される。
すなわち、突起部７３と対向面４２ｂとから形成される凹部７１が、流体からなる流体層４１を一定の位置に保持する流れ止め７０として機能する。そして、その流体層４１に光学部材１４に形成された凸部７２が浸されることにより、光学部材１４と筐体１２との間がシールされる。
【００２６】
図７は、他の流れ止め８０を示す図である。上記２例と異なり、光学部材１４の一方の周縁面１４ｄには、その全周に凹部８１が形成される。また、レンズ押さえ部材４４の対向面４４ａであって、上記凹部８１に対応する位置に凸部８２が全周に隙間なく形成されている。そして、流体は、光学部材１４に形成された凹部８１に溜められ、押さえ部材４４に形成された凸部８２が、凹部８１に溜められた流体に浸されるように構成されている。
すなわち、光学部材１４に形成された凹部８１が、流体からなる流体層４１を一定の位置に保持する流れ止め８０として機能する。そして、その流体層４１に押さえ部材４４に形成された凸部８２が浸されることにより、光学部材１４と筐体１２との間がシールされる。
なお、上記３例では、流体層２５は、流れ止め６０，７０，８０により、一定の位置に保持されるので、粘度の高低は問わないことは、言うまでもない。
また、凸部６２，７２，８２及び突起部７３は、それぞれ全周に渡って隙間なく形成される場合について説明したが、これに限るものではない。すなわち、流体の粘度、或いは表面張力が高い場合には、凸部６２，７２，８２及び突起部７３の一部に隙間が形成されている場合であっても、その隙間から流体が流れることがないので、光学部材１４と筐体１２との間がシールされるからである。
また、上記３例においても、光学部材１４や凸部６２，７２，８２及び突起部７３の表面に、流体に対して親液性を有する表面処理を施すことにより、流体層４１の保持性やシール性が向上する。
また、流体層２５と接しない部分に対して撥液性に処理することにより、流体の保持性がさらに向上する。すなわち、撥液性に処理した部分が流れ止めとして機能することにより、流体の漏れを防止する能力が向上する。
なお、親液性処理と撥液性処理の両方を行う場合に限らず、親液性処理と撥液性処理のいずれか一方のみを行ってもよい。
【００２７】
図８は、本発明に係る光学装置の第３実施形態を示す図であり、流体を用いたシール構造を部分的に拡大して示している。なお、本例において、上述した実施形態と同一の機能を有するものは同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
図８において、光学装置５０では、第１及び第２実施形態と同様に、光学部材１４と筐体１２との間が流体を用いてシールされている。本実施形態では、支持部５２に設けられる座５３により流れ止め９０が形成され、流体からなる流体層５１がその流れ止め９０により、一定の位置に保持されている。
筐体１２の軸方向の端部には、光学部材１４を支持する支持部５２が設けられている。この支持部５２は、光学部材１４の周縁部における一方の周縁面１４ｃに接触し、光学部材１４の周縁部をほぼ等間隔（例えば、周方向に３°間隔等）で支持する複数の座５３を有している。
また、筐体１２には、上記複数の座５３のそれぞれに対応する位置に配置され、光学部材１４の他方の周縁面１４ｄに接触し、かつ光学部材１４の周縁部を上記複数の座５３とともに挟み込む中空円盤形のレンズ押さえ部材５４を有している。レンズ押さえ部材５４は、第１及び第２実施形態と同様に、光学部材１４と接するレンズ押圧部２９が突出して形成されている。
そして、支持部５２は、光学部材１４の一方の周縁面１４ｃに対向する対向面５２ａと、光学部材１４の側面１４ｅに対向する対向面５２ｂとを有し、対向面５２ａと光学部材１４の上記周縁面１４ｃとの間、及び対向面５２ｂと光学部材１４の上記側面１４ｅとの間にそれぞれ間隔を空けた状態で光学部材１４を支持している。同様に、レンズ押さえ部材５４は、光学部材１４の他方の周縁面１４ｄに対向する対向面５４ａを有し、周縁面１４ｄと対向面５４ａとの間に間隔を空けた状態で光学部材１４を支持している。
そして、流体は、複数の座５３と支持部５２の対向面５２ｂとの間に溜められる。すなわち、複数の座５３が、流体からなる流体層５１を一定の位置に保持する流れ止め９０を兼ねている。そして、その流体層５１に光学部材１４の周縁面１４ａが隙間なく接触する（浸る）ことにより、光学部材１４と筐体１２との間がシールされる。
なお、複数の座５３の間から流体が漏れないようにするために、流体には、粘度の高いものを用いることが望ましい。言い換えれば、複数の座５３の間から流体が漏れないように、座５３の設置間隔を定めればよい。このため、座５３の設置間隔は、上述した例のように、周方向に数度間隔で設置することが望ましい。そして、複数の座５３に代えて、隙間のないリング形の座を用いてもよい。
また、本例においても、光学部材１４や座５３の表面に、流体に対して親液性を有する表面処理を施したりすることにより、流体層５１の保持性やシール性が向上する。
【００２８】
図９は、上述した光学装置１０，４０，５０を露光装置１００に適用した実施形態を示している。なお、図９ではＸＹＺ直交座標系を採用している。ＸＹＺ直交座標系は、基板（感光性基板）としてのウエハＷを保持するウエハステージＷＳに対して平行となるようにＸ軸及びＹ軸が設定され、Ｚ軸がウエハステージＷＳに対して直交する方向に設定される。実際には、図中のＸＹＺ直交座標系は、ＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直方向に設定される。
本実施形態に係る露光装置１００は、露光光源としてＦ２レーザ光源を使用している。また、マスク（投影原版）としてのレチクルＲ上の所定形状の照明領域に対して相対的に所定の方向へレチクルＲ及びウエハＷを同期して走査することにより、ウエハＷ上の１つのショット領域に、レチクルＲのパターン像を逐次的に転写するステップ・アンド・スキャン方式を採用している。このようなステップ・アンド・スキャン型の露光装置では、投影光学系の露光フィールドよりも広い基板（ウエハＷ）上の領域にレチクルＲのパターンを露光できる。
【００２９】
図９において、露光装置１００は、レーザ光源１２０、このレーザ光源１２０からのエネルギービームとしての露光光ＩＬによりレチクルＲを照明する照明光学系１２１、レチクルＲから射出される露光光ＩＬをウエハＷ上に投射する投影光学系ＰＬ、及び装置全体を統括的に制御する不図示の主制御装置等を備えている。さらに、露光装置１００は全体としてチャンバ（不図示）の内部に収納されている。
レーザ光源１２０は、発振波長１５７ｎｍのパルス紫外光を出力するＦ２レーザを有する。また、レーザ光源１２０には、図示しない光源制御装置が併設されており、この光源制御装置は、主制御装置からの指示に応じて、射出されるパルス紫外光の発振中心波長及びスペクトル半値幅の制御、パルス発振のトリガ制御、レーザチャンバ内のガスの制御等を行う。
レーザ光源１２０からのパルスレーザ光（照明光）は、偏向ミラー１３０にて偏向されて、光アッテネータとしての可変減光器１３１に入射する。可変減光器１３１は、ウエハ上のフォトレジストに対する露光量を制御するために、減光率が段階的又は連続的に調整可能である。可変減光器１３１から射出される照明光は、光路偏向ミラー１３２にて偏向された後に、第１フライアイレンズ１３３、ズームレンズ１３４、振動ミラー１３５等を順に介して第２フライアイレンズ１３６に達する。第２フライアイレンズ１３６の射出側には、有効光源のサイズ・形状を所望に設定するための照明光学系開口絞り用の切り替えレボルバ１３７が配置されている。本実施形態では、照明光学系開口絞りでの光量損失を低減させるために、ズームレンズ１３４による第２フライアイレンズ１３６への光束の大きさを可変としている。
【００３０】
照明光学系開口絞りの開口から射出した光束は、コンデンサレンズ群１４０を介して照明視野絞り（レチクルブラインド）１４１を照明する。なお、照明視野絞り１４１については、特開平４−１９６５１３号公報及びこれに対応する米国特許第５，４７３，４１０号公報に開示されている。
照明視野絞り１４１からの光は、偏向ミラー１４２，１４５、レンズ群１４３，１４４，１４６からなる照明視野絞り結像光学系（レチクルブラインド結像系）を介してレチクルＲ上に導かれ、レチクルＲ上には、照明視野絞り１４１の開口部の像である照明領域が形成される。レチクルＲ上の照明領域からの光は、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上へ導かれ、ウエハＷ上には、レチクルＲの照明領域内のパターンの縮小像が形成される。レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳはＸＹ平面内で二次元的に移動可能であり、その位置座標は干渉計１５０によって計測されかつ位置制御される。また、ウエハＷを保持するウエハステージＷＳもＸＹ平面内で二次元的に移動可能であり、その位置座標は干渉計１５１によって計測されかつ位置制御される。これらにより、レチクルＲ及びウエハＷを高精度に同期走査することが可能になる。なお、上述したレーザ光源１２０〜照明視野絞り結像光学系等により照明光学系１２１が構成される。
【００３１】
本実施形態で使用するＦ２レーザ光（波長：１５７ｎｍ）のように、真空紫外域の光を露光光とする場合には、透過率の良好な光学硝材（光学素子）としては、蛍石（ＣａＦ２の結晶）、フッ素や水素等をドープした石英ガラス、及びフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）等に限られる。この場合、投影光学系ＰＬにおいて、屈折光学部材のみで構成して所望の結像特性（色収差特性等）を得るのは困難であることから、屈折光学部材と反射鏡とを組み合わせた反射屈折系を採用してもよい。
また、真空紫外域の光に対する吸光物質としては、酸素（Ｏ２）、水（水蒸気：Ｈ２Ｏ ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭酸ガス（二酸化炭素：ＣＯ２）、有機物、及びハロゲン化物等がある。一方、真空紫外域の光が透過する気体（エネルギー吸収がほとんど無い物質）としては、窒素ガス（Ｎ２）、水素（Ｈ２）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ラドン（Ｒｎ）よりなる希ガスがある。以降、この窒素ガス及び希ガスをまとめて「透過性ガス」と呼ぶことにする。本実施形態では、照明光路（レーザ光源１２０〜レチクルＲへ至る光路）及び投影光路（レチクルＲ〜ウエハＷへ至る光路）を外部雰囲気から遮断し、それらの光路を真空紫外域の光に対して吸収の少ない特性を有する透過性ガスとしての窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノン、ラドンなどのガス、またはそれらの混合ガスで満たしている。
具体的には、レーザ光源１２０から可変減光器１３１までの光路がケーシング１６０により外部雰囲気より遮断され、可変減光器１３１から照明視野絞り１４１までの光路がケーシング１６１により外部雰囲気より遮断され、照明視野絞り結像光学系がケーシング１６２により外部雰囲気から遮断され、それらの光路内に上記透過性ガスが充填されている。なお、ケーシング１６１とケーシング１６２はケーシング１６３により接続されている。また、投影光学系ＰＬ自体もその鏡筒１６９がケーシングとなっており、その内部光路に上記透過性ガスが充填されている。
【００３２】
ケーシング１６４は、照明視野絞り結像光学系を納めたケーシング１６２と投影光学系ＰＬとの間の空間を外部雰囲気から遮断しており、その内部にレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳが収納されている。このケーシング１６４には、レチクルＲを搬入・搬出するための扉１７０が設けられており、この扉１７０の外側には、レチクルＲを搬入・搬出時にケーシング１６４内の雰囲気が汚染されるのを防ぐためのガス置換室１６５が設けられている。このガス置換室１６５にも扉１７１が設けられており、複数種のレチクルを保管しているレチクルストッカ１６６との間のレチクルの受け渡しは扉１７１を介して行われる。
また、ケーシング１６７は、投影光学系ＰＬとウエハＷとの間の空間を外部雰囲気から遮断しており、その内部に、ウエハホルダ１８０を介してウエハＷを保持するウエハステージＷＳ、ウエハＷの表面のＺ方向の位置（フォーカス位置）や傾斜角を検出するための斜入射形式のオートフォーカスセンサ１８１、オフ・アクシス方式のアライメントセンサ１８２、ウエハステージＷＳを載置している定盤１８３等が収納されている。このケーシング１６７には、ウエハＷを搬入・搬出するための扉１７２が設けられており、この扉１７２の外側にはケーシング１６７内部の雰囲気が汚染されるのを防ぐためのガス置換室１６８が設けられている。このガス置換室１６８には扉１７３が設けられており、装置内部へのウエハＷの搬入、装置外部へのウエハＷの搬出はこの扉１７３を介して行われる。
【００３３】
各光路上の空間に充填される透過性ガス（パージガス）としては、窒素やヘリウムを用いることが好ましい。窒素は波長が１５０ｎｍ程度以下の光に対しては吸光物質として作用し、ヘリウムは波長１００ｎｍ程度以下の光に対して透過性ガスとして使用することができる。ヘリウムは熱伝導率が窒素の約６倍であり、気圧変化に対する屈折率の変動量が窒素の約１／８であるため、特に高透過率と光学系の結像特性の安定性や冷却性とで優れている。なお、投影光学系ＰＬの鏡筒について透過性ガスとしてヘリウムを用い、他の光路（例えばレーザ光源１２０〜レチクルＲまでの照明光路など）については透過性ガスとして窒素を用いてもよい。
【００３４】
ここで、ケーシング１６１，１６２，１６４，１６７のそれぞれには、給気弁２００，２０１，２０２，２０３が設けられており、これらの給気弁２００〜２０３は不図示のガス供給システムにおける給気管路に接続されている。また、ケーシング１６１，１６２，１６４，１６７のそれぞれには、排気弁２１０，２１１，２１２，２１３が設けられており、これらの排気弁２１０〜２１３は、それぞれガス供給システムにおける排気管路に接続されている。
同様に、ガス置換室１６５，１６８にも給気弁２０４，２０５及ぶ排気弁２１４，２１５が設けられ、投影光学系ＰＬの鏡筒１６９にも給気弁２０６及び排気弁２１６が設けられ、これらはガス供給システムにおける給気管路あるいは排気管路に接続されている。
また、ガス置換室１６５，１６８においては、レチクル交換又はウエハ交時等の際にガス置換を行う必要がある。例えば、レチクル交換の際には、扉１７１を開いてレチクルストッカ１６６からレチクルをガス置換室１６５内に搬入し、扉１７１を閉めてガス置換室１６５内を透過性ガスで満たし、その後、扉１７０を開いて、レチクルをレチクルステージＲＳ上に載置する。また、ウエハ交換の際には、扉１７３を開いてウエハをガス置換室１６８内に搬入し、この扉１７３を閉めてガス置換室１６８内を透過性ガスで満たす。その後、扉１７２を開いてウエハをウエハホルダ１８０上に載置する。なお、レチクル搬出、ウエハ搬出の場合はこの逆の手順である。また、ガス置換室１６５，１６８のガス置換の際には、ガス置換室内の雰囲気を減圧した後に、給気弁から透過性ガスを供給しても良い。
また、ケーシング１６４，１６７においては、ガス置換室１６５，１６８によるガス置換を行った気体が混入する可能性があり、このガス置換室１６５，１６８のガス中にはかなりの量の酸素などの吸光物質が混入している可能性が高い。そのため、ガス置換室１６５，１６８のガス置換と同じタイミングでガス置換を行うことが望ましい。また、ケーシング及びガス置換室においては、外部雰囲気の圧力よりも高い圧力の透過性ガスを充填しておくことが好ましい。
【００３５】
図１０は、上述した露光光の光路上の各空間に、パージガスとして上述した透過性ガスを供給するガス供給システム３００の構成の一例を示している。図１０では、透過性ガスの供給先として、前述した露光光ＩＬの光路上の空間のうち、投影光学系ＰＬにおける鏡筒１６９内部の空間３０１、レチクルステージＲＳを収納するケーシング１６４内部の空間３０２、及びウエハステージＷＳを収納するケーシング１６７内部の空間３０３を代表的に示している。本例では、空間３０１にはヘリウムガス（Ｈｅ）が供給され、空間３０２及び空間３０３には窒素ガス（Ｎ２）が供給される。なお、露光光の光路上の空間のうち、その他の空間にはヘリウムガス及び窒素ガスのいずれかが適宜供給される。
ガス供給システム３００は、ヘリウムガス用の第１ガス供給機構３１０と、窒素ガス用の第２ガス供給機構３１１とを備える。第１ガス供給機構３１０及び第２ガス供給機構３１１はそれぞれ、ヘリウムガスもしくは窒素ガスを収容するガスボンベなどのガス供給源３２０，３２１、ガス供給源３２０，３２１から光路上の各空間にガスを供給するガス供給装置３２２，３２３，３２４、光路上の各空間からガスを含む気体を排出する排気装置３２５，３２６等を有している。なお、ガス供給システム３００は、フィルタ、ガスの温度を制御するための温調装置、光路上の各空間内の吸光物質の濃度を計測する濃度計などを適宜備えるとよい。
ガス供給装置３２２，３２３，３２４は、ガス供給源３２０，３２１から送られるガスを例えば加圧することにより、そのガスを給気管路３３０，３３１，３３２を介して各空間３０１，３０２，３０３に供給する。なお、ガス供給源３２０，３２１から排出されるガスが十分に圧力を有している場合はガス供給装置を省くことも可能である。また、給気管路３３０，３３１，３３２に用いられる配管としては、洗浄されたステンレスなどの金属、あるいは洗浄された四フッ化エチレン、テトラフルオロエチレン−テレフルオロ（アルキルビニルエーテル）、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等の各種ポリマー等、ケミカルクリーンな素材のものが用いられ、配管継手としては、例えば禁油処理されたステンレスなどの金属製、あるいは各種ポリマー製のものが用いられる。
排気装置３２５，３２６は、例えば真空圧を発生させることにより、排気管路３３３，３３４，３３５を介して空間３０１，３０２，３０３内の気体を排出する。各空間３０１，３０２，３０３から排出した気体は、例えば装置外部の空間に排出される。なお、各空間３０１，３０２，３０３から排出した気体を、精製してパージガスとして再利用してもよい。ガスの再利用により、パージガス（本例ではヘリウムガス）の消費量を低減することができる。
【００３６】
本例の露光装置１００では、第１ガス供給機構３１０により、投影光学系ＰＬの鏡筒１６９内部の空間３０１にヘリウムガス（Ｈｅ）が供給され、第２ガス供給機構３１１により、レチクルＲが配置される空間３０２と、ウエハＷが配置される空間３０３とに窒素ガス（Ｎ２）が供給される。すなわち、投影光学系ＰＬ内の空間３０２と、その空間３０２に隣接する空間３０３、３０４とで、互いに種類が異なるガスが供給される。
また、投影光学系ＰＬを構成する複数の光学部材（光学素子）のうち、レチクルＲ側の最上段に配置される光学素子３５０、及びウエハＷ側の最下段に配置される光学素子３５１のそれぞれに対して、上述した流体を用いたシール構造が用いられている。すなわち、光学素子３５０は、投影光学系ＰＬの内部の空間３０１とレチクルＲが配置される空間３０２との境界に配置され、図１〜図３に示したシール構造を有する支持部３５５によって支持されている。また、光学素子３５１も同様に、投影光学系ＰＬの内部の空間３０１とウエハＷが配置される空間３０３との境界に配置され、図１〜図３に示した流体を用いたシール構造を有する支持部３５５によって支持されている。
本例の露光装置では、投影光学系ＰＬ内の空間３０１とレチクルＲが配置される空間３０２との境界、及び投影光学系ＰＬ内の空間３０１とウエハＷが配置される空間３０３との境界のそれぞれが、流体を用いてシールされていることから、それらの境界を介した気体等のリークが防止される。そのため、高いシール性能により、露光光の光路上の各空間３０１，３０２，３０３が、ヘリウムガスまたは窒素ガスに高純度かつ安定的に満たされる。また、シールに伴う光学素子３５０，３５１の変形が小さく、光学特性の向上が図られる。
ここで、光学素子３５０，３５１は、互いに平行な面を有する平行平板（平行平面板）からなる。また、光学素子３５０，３５１の姿勢や位置を調整することにより、露光光の局所的な収差（回転対称でないディストーションなど）を補正することが可能である。本例では、光学素子３５０，３５１の支持部３５５において、流体を用いたシール構造が用いられていることから、シール部材である流体と物体との間の摩擦抵抗が小さく、また、流体層の形が容易に変化する。そのため、光学素子３５０，３５１の姿勢に対する制約が小さく、光学素子３５０，３５１の位置や姿勢を容易に調整することができる。この点からも、光学特性の向上が図られる。
【００３７】
このように本例の露光装置１００によれば、露光光の光路上の空間における気体等のリークが防止されかつ、光学的な性能の向上が図られることから、露光精度の向上を図ることができる。
なお、上記例では、投影光学系ＰＬにおける露光光の入口及び出口に配置される光学部材に対して、流体を用いたシール構造が用いられていたが、照明光学系１２１における各ケーシング（例えば、ケーシング１６１，１６２、図９参照）の露光光の入口または出口に配置される光学部材に対しても同様に、流体を用いたシール構造を用いてもよい。この場合にも、各ケーシング内の空間における気体等のリークが防止されるとともに、光学特性の向上が図られる。
【００３８】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３９】
例えば、流体を用いたシール構造によって支持する光学部材としては、平行平板に限らず、曲面レンズ、ビームスプリッタ、ダイクロイックミラーなど、光学装置に用いられる様々な光学部材が適用可能である。また、その支持構造は、上述した実施例で示した構造に限らず、光学部材の設置スペースや光学部材の特性や要求精度に応じて適宜決定される。
【００４０】
また、光学部材と支持部との間に流体層を設ける際、光学部材の一面における流体層と接する部分に段差を設けてもよい。この技術は、光学的な有効領域を有する光学面が曲面である場合などに光学部材を確実に支持する上で有利である。
【００４１】
また、上述したレンズ押さえ部材など、支持部における光学部材に接する部分の材質としては、ケミカルクリーン対策が施された樹脂あるいは金属部材が好ましく用いられる。また、インバー材など、熱歪みが生じにくい材質を用いることにより、熱の発生に伴う台座の変形を防ぎ、光学素子での歪みの発生や、光学素子の姿勢の乱れを抑制することができる。
【００４２】
また、光路上から吸光物質を排除するには、予め構造材料表面からの脱ガス量を低減する処置を施しておくことが好ましい。例えば、（１）構造材料の表面積を小さくする、（２）構造材料表面を機械研磨、電解研磨、バル研磨、化学研磨、又はＧＢＢ（Ｇｌａｓｓ Ｂｅａｄｓ Ｂｌａｓｔｉｎｇ）といった方法によって研磨し、構造材料の表面粗さを低減しておく、（３）超音波洗浄、クリーンドライエア等の流体の吹き付け、真空加熱脱ガス（ベーキング）などの手法によって、構造材料表面を洗浄する、（４）炭化水素やハロゲン化物を含む電線被膜物質やシール部材（Ｏリング等）、接着剤等を光路空間に可能な限り設置しない、等の方法がある。
【００４３】
また、照明系チャンバからウエハ操作部のカバーを構成する筐体（筒状体等も可）や、透過性ガスを供給する配管は、不純物ガス（脱ガス）の少ない材料、例えばステンレス鋼、チタン合金、セラミックス、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）、又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等の各種ポリマーで形成することが望ましい。
【００４４】
また、流体を用いたシール構造により隔てられる空間には、気体が供給される場合だけに限らない。例えば、投影光学系ＰＬとウエハＷの間に液体（水、フッ素系オイル等）を供給する場合であってもよい。この場合には、投影光学系ＰＬ内の気体が投影光学系ＰＬとウエハＷの間に漏れたり、逆に、投影光学系ＰＬとウエハＷの間の液体が投影光学系ＰＬ内に漏れたりすることが防止できる。
【００４５】
また、各筐体内の駆動機構（レチクルブラインドやステージ等）などに電力を供給するケーブルなども、同様に上述した不純物ガス（脱ガス）の少ない材料で被覆することが望ましい。
【００４６】
なお、本発明は走査露光型の投影露光装置のみならず、一括露光型（ステッパー型）の投影露光装置等にも適用できることは明らかである。これらに備えられる投影光学系は、反射屈折系のみならず、屈折系や反射系であってもよい。さらに、投影光学系の倍率は縮小倍率のみならず、等倍や拡大であってもよい。
【００４７】
また、本発明はエネルギービームとして、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を使用する場合や、Ｋｒ２レーザ光（波長１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ光（波長１２６ｎｍ）、ＹＡＧレーザ等の高調波、又は半導体レーザの高調波等の波長が２００ｎｍ〜１００ｎｍ程度の真空紫外光にも適用できる。
【００４８】
また、露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装置にも広く適当できる。
【００４９】
また、ウエハステージやレチクルステージにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。
【００５０】
また、ステージの駆動装置として平面モ−タを用いる場合、磁石ユニット（永久磁石）と電機子ユニットのいずれか一方をステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。
【００５１】
また、ウエハステージの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００５２】
また、レチクルステージの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた露光装置においても適用可能である。
【００５３】
以上のように、本願実施形態の露光装置は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００５４】
そして、上記のように露光が行われたウエハが、現像工程、パターン形成工程、ボンディング工程、パッケージング等を経ることによって、半導体素子等の電子デバイスが製造される。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の光学装置によれば、複数の空間の境界に光学部材が配置される場合において、流体層を用いてシールを行うことにより、その境界を介した気体等のリークを防止するとともに、光学的な性能の向上を図ることができる。
また、本発明の露光装置によれば、光学装置における気体等のリークが防止されかつ、光学的な性能の向上が図られることから、露光精度の向上を図ることができる。
また、本発明のデバイス製造方法によれば、露光精度の向上により、形成されるパターンの精度が向上した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】光学装置の第１実施形態を示す模式図
【図２】流体を用いたシール構造の部分的拡大図
【図３】光学装置の断面図
【図４】光学部材等を表面処理した例を示す図
【図５】光学装置の第２実施形態を示す模式図
【図６】他の流れ止めを示す模式図
【図７】他の流れ止めを示す模式図
【図８】光学装置の第３実施形態を示す模式図
【図９】露光装置を示す模式図
【図１０】ガス供給システムを示す模式図
【符号の説明】
１０，４０，５０ 光学装置
１１，３０１ 空間
１３，３０２，３０３ 空間（他の空間）
１４ 光学部材
１４ｃ，１４ｄ 周縁面（周縁部）
２０，４２，５２ 支持部（対向部材）
２８，４４，５４ 部材（対向部材）
２０ａ，２８ａ，４２ａ，４４ａ，５２ａ，５４ａ 対向面
２５，４１，５１ 流体層（流体）
５３ 座
６０，７０，８０，９０ 流れ止め
６１，７１，８１ 溝（凹部）
６２，７２，８２ 凸部
１００ 露光装置
１２１ 照明光学系
３１０，３１１ ガス供給機構
３５０，３５１ 光学素子
ＩＬ エネルギービーム（露光光）
Ｗ ウエハ（基板）
Ｒ レチクル（ウエハ）
ＰＬ 投影光学系[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical device that is formed on an optical path of an energy beam and includes a space to which a predetermined gas is supplied, and in particular, an electronic device such as a semiconductor element, a liquid crystal display element, an imaging element (CCD, etc.), a thin film magnetic head, The present invention relates to an exposure apparatus for manufacturing a device and a technique used in a device manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
When an electronic device such as a semiconductor element or a liquid crystal display element is manufactured by a photolithography process, a pattern image of a mask or reticle (hereinafter referred to as a reticle) on which a pattern is formed is exposed to a photosensitive material (resist) via a projection optical system. A projection exposure apparatus that projects onto each projection (shot) region on a substrate coated with is used. The circuit of the electronic device is transferred by exposing the circuit pattern onto the substrate to be exposed by the projection exposure apparatus, and is formed by post-processing.
[0003]
In recent years, integrated circuits have been integrated at high density, that is, circuit patterns have been miniaturized. Therefore, the exposure illumination beam (exposure light) in the projection exposure apparatus tends to be shortened. That is, instead of the mercury lamps that have been mainstream so far, a short wavelength light source such as a KrF excimer laser (wavelength: 248 nm) has come to be used, and an exposure apparatus using a short wavelength ArF excimer laser (193 nm) has been practically used. Is also entering the final stage. In addition, with the aim of higher density integration, F 2 Development of an exposure apparatus using a laser (157 nm) is in progress.
[0004]
Beams having a wavelength of about 190 nm or less belong to the vacuum ultraviolet region, and these beams do not transmit air. This is because the energy of the beam is absorbed by substances such as oxygen molecules, water molecules, carbon dioxide molecules (hereinafter referred to as light absorbing materials) contained in the air.
[0005]
In an exposure apparatus that uses exposure light in the vacuum ultraviolet region, in order for the exposure light to reach the substrate to be exposed with sufficient illuminance, it is necessary to reduce or eliminate the light-absorbing substance from the space on the optical path of the exposure light. For this reason, the exposure apparatus often encloses the space on the optical path with a housing and fills the space in the housing with a permeable gas that transmits exposure light (see, for example, Patent Document 1). In this case, for example, if the total optical path length is 1000 mm, the concentration of the light-absorbing substance in the space on the optical path is practically about 1 ppm or less.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-260385
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In an optical apparatus having a space in which a predetermined gas is supplied on the optical path like the above exposure apparatus, leakage of gas or the like is prevented by adopting a seal structure. As a seal structure, a technique for closing a gap by deforming a seal member such as an O-ring is generally used.
However, in the above technique, when an optical member is disposed at the boundary between a plurality of spaces, the optical member is deformed by a force (or a reaction force) for deforming the seal member, resulting in a decrease in optical performance. There is a fear.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and in the case where an optical member is disposed at a boundary between a plurality of spaces, while preventing leakage of gas and the like through the boundary, the optical performance is improved. An object of the present invention is to provide an optical device capable of suppressing the decrease. Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus capable of improving the exposure accuracy. Another object of the present invention is to provide a device with improved accuracy of a pattern to be formed.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the optical apparatus and the like according to the present invention, the following means are employed in order to solve the above problems.
According to a first aspect of the present invention, there is provided an optical device (10, 40, 50) formed on an optical path of an energy beam (IL) and provided with a space (11) to which a predetermined gas is supplied. An optical member (14) disposed at the boundary with the space (13), and opposed surfaces (20a, 28a, 42a, 44a, 52a, 54a) facing the peripheral portions (14c, 14d) of the optical member; An opposing member (20, 28, 42, 44, 52, 54) installed with a space between the opposing surface and the peripheral edge of the optical member, and provided between the peripheral edge of the optical member and the opposing surface. And a fluid (25, 41, 51) that separates the space from the other space, and a flow stop (60, 70, 80, 90, etc.) for holding the fluid in a predetermined position. According to the present invention, in this optical device, the optical member is supported in a state where a gap is formed between the peripheral portion of the optical member and the support portion, and the fluid layer is formed between the peripheral portion of the optical member and the support portion. Is provided. Since the fluid is held at a predetermined position by the flow stop, it is possible to prevent leakage of gas or the like through the boundaries of the plurality of spaces. Further, in the seal structure using the fluid layer, the force acting on the optical member along with the seal is less than in the structure using the seal member such as an O-ring. Therefore, in this optical device, deformation of the optical member is suppressed when the optical member is arranged at the boundary between a plurality of spaces. Further, in the seal structure using the fluid layer, the restriction on the posture of the optical member is small, and the adjustment of the arrangement of the optical member is easy. In addition, as a flow stop for holding the fluid in a predetermined position, the viscosity of the fluid itself or a surface treatment applied to the surface in contact with the fluid is also used.
[0010]
Further, when the opposing member has a support member (20, 42, 52) that supports the optical member, the use of an existing member can suppress the complexity and size of the apparatus.
In addition, when the fluid (25, 41, 51) is a fluorinated grease, the chemical cleanliness can be improved and the fluid can be prevented from flowing out by adjusting the viscosity.
In addition, in the case where the flow stopper (60, 70, 80, 90, etc.) is formed by processing the part in contact with the fluid to have different surface characteristics from the other part, the surface characteristic of the part in contact with the fluid layer is the other part. Therefore, it is possible to improve the retention and sealing performance of the fluid layer. For example, it is possible to improve the retention and sealing performance of the fluid layer by improving the wettability with respect to the fluid layer of the portion in contact with the fluid layer. The fluid (25, 41, 51) is stored in a recess (61, 71, 81) formed on one of the optical member and the opposing member, and the flow stopper is a convex portion formed on the other of the optical member and the opposing member. In the case where at least a part of (62, 72, 82) is configured to be immersed in the fluid stored in the recess, fluid leakage can be prevented with a simple structure.
If the opposing member has a seat (53) that supports or holds the optical member, and the seat also serves as a flow stopper, the use of an existing member can increase the size of the device without using a special device or mechanism. Can be suppressed.
[0011]
In the second invention, the exposure apparatus (100) illuminates the mask (R) on which the pattern is formed with the energy beam (IL), and the pattern of the mask (R) on the substrate (W). At least one of the projection optical system (PL) and the optical device (10, 40, 50) according to the first invention is configured. According to the present invention, in this exposure apparatus, leakage of gas or the like in the optical apparatus is prevented, and optical performance is improved, so that exposure accuracy is improved.
[0012]
In the above exposure apparatus, for example, the optical member is the optical element (351) facing the substrate (W) among the plurality of optical elements constituting the projection optical system (PL), and the space is in the projection optical system. The other space is a space (303) between the optical element and the substrate.
In this case, the first gas is supplied to the first gas supply mechanism (310) for supplying the first gas to the space (301) in the projection optical system and to the space (303) between the optical element and the substrate. And a second gas supply mechanism (311) for supplying a second gas of a different type to the space in the projection optical system and the space between the optical element and the substrate. Gas is supplied, and leakage of gas or the like through the boundary between the spaces is prevented.
[0013]
In the above exposure apparatus, for example, the optical member is an optical element (350) arranged on the mask (R) side among a plurality of optical elements constituting the projection optical system (PL), and the space is A space (301) in the projection optical system (PL), and the other space is a space (302) between the optical element (350) and the mask (R).
In this case, the first gas is supplied to the first gas supply mechanism (310) for supplying the first gas to the space (301) in the projection optical system and the space (302) between the optical element and the mask. And a second gas supply mechanism (311) for supplying a second gas of a different type from each other, the space in the projection optical system and the space between the optical element and the mask are of different types. Gas is supplied, and leakage of gas or the like through the boundary between the spaces is prevented.
[0014]
In a third aspect of the invention, the device manufacturing method includes a lithography process in which the device pattern formed on the mask (R) is transferred onto the substrate (W) using the exposure apparatus (100) according to the second aspect of the invention. I did it. According to the present invention, it is possible to provide a device in which the accuracy of a pattern to be formed is improved by improving the exposure accuracy.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an optical device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a first embodiment of an optical device 10 according to the present invention.
The optical device 10 includes a space 11 formed on the optical path of the energy beam IL and supplied with a predetermined gas. This space 11 is an internal space of a cylindrical casing 12 that constitutes the optical device 10. An optical member 14 is disposed at the boundary between the space 11 and the external space 13. That is, an opening 15 through which the energy beam IL passes is formed in the housing 12, and the optical member 14 is disposed so as to close the opening 15. The optical member 14 is composed of parallel flat plates (parallel plane plates) having surfaces parallel to each other, optical surfaces 14a and 14b having optically effective areas, and peripheral surfaces 14c and 14d in the same plane as the optical surface. And side surface 14e. The optical surface 14a and the optical surface 14b are parallel to each other, and the peripheral surface 14c and the peripheral surface 14d are also parallel to each other.
[0016]
FIG. 2 is a partially enlarged view showing a seal structure using a fluid.
In the optical device 10, the space 11 and the external space 13 are isolated by a fluid provided between the optical member 14 and the housing 12. In FIG. 2, a support portion 20 that supports the optical member 14 is provided at an end portion of the housing 12 in the axial direction. The support portion 20 has a facing surface 20a facing the one peripheral surface 14c of the optical member 14 and a facing surface 20b facing the side surface 14e, and between and facing the facing surface 20a and the peripheral surface 14c of the optical member 14. The optical member 14 is supported with a space between the surface 20 b and the side surface 14 e of the optical member 14.
And the fluid layer 25 is provided over the perimeter between the peripheral surface 14c of the optical member 14, and the opposing surface 20a in the support part 20. As shown in FIG.
[0017]
3 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. The support portion 20 is in contact with one peripheral surface 14c at the peripheral portion of the optical member 14, and has three seats 27 that support the peripheral portion of the optical member 14 at substantially equal intervals (in this example, 120 ° intervals in the circumferential direction). have.
These seats 27 are formed so as to protrude from the facing surface 20a of the support portion 20, and the contact area with the optical member 14 is small.
The housing 12 is disposed at a position corresponding to each of the three seats 27, contacts the other peripheral surface 14 d of the optical member 14, and the peripheral portion of the optical member 14 together with the three seats 27. A hollow disk-shaped lens pressing member 28 to be sandwiched is provided.
The lens pressing member 28 is formed so that a portion in contact with the optical member 14 (lens pressing portion 29) protrudes, and the contact area with the optical member 14 is small. The lens pressing portion 29 of the lens pressing member 28 is disposed so as to have a positional relationship (a relationship in which both are positioned on the same axis L1) facing the seat 27 with the optical member 14 interposed therebetween. That is, the lens pressing portions 29 are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction so as to face the seats 27 on the facing surface 20a (in this example, 120 ° intervals in the circumferential direction).
The lens pressing member 28 has a facing surface 28a facing one peripheral surface 14d of the optical member 14, and supports the optical member 14 with a space between the peripheral surface 14d and the facing surface 28a. doing.
In the present embodiment, the lens pressing member 28 has a structure in which three protruding portions (lens pressing portions) are provided on one member. However, the present invention is not limited to this, and for example, 3 in which protruding portions are formed. A structure in which two lens pressing members are provided may be employed.
The lens pressing portion 29 may be omitted, and the lens pressing member 28 may be in direct contact with the optical member 14. Furthermore, the lens pressing part 29 may be pressed once to increase the degree of adhesion (sealing degree) between the fluid layer 25 and the optical member 14, and then the lens pressing part 29 may be released.
[0018]
The fluid preferably has a low vapor pressure and little degassing. Specifically, a fluorine-based grease (for example, BARRIERTA (registered trademark)) is used. Then, by adjusting the viscosity (or consistency) of the fluorinated grease to be high, it can remain in one place and not flow out. That is, the fluid layer 25 is held at a predetermined position by using the viscosity of the liquid as a flow stopper.
[0019]
In the optical device 10 configured as described above, the fluid layer 25 provided between the peripheral portion of the optical member 14 and the support portion 20 causes leakage of gas or the like at the boundary between the internal space 11 and the external space 13 of the housing 12. Is prevented. That is, in the seal structure using a fluid, the fluid layer 25 is in contact with each of the optical member 14 and the support portion 20 over the entire circumferential direction of the peripheral portion, and the fluid layer 25 serves as a wall to form the internal space 11. And the gas flow between the external space 13 are reliably interrupted.
Moreover, there is little deterioration of the fluid over time, and the change in sealing performance with time is very small. For this reason, in the optical device 10, the casing 12 can be filled with a predetermined gas with high purity and stability with high sealing performance.
Note that the pressure difference between the internal space 11 and the external space 13 of the housing 12 is desirably as small as possible. This is because if the pressure difference is large, the sealing structure by the liquid is destroyed and the gas leaks. In addition, it is desirable to perform temperature and humidity management so that the viscosity of the fluid layer 25 does not change.
[0020]
In addition, the seal structure using fluid requires less force acting on the optical member 14 along with the seal than the structure using a seal member such as an O-ring. That is, since the fluid layer 25 is held by the viscosity of the fluid, the force acting on the optical member 14 along with the holding is small. Therefore, in this optical device 10, deformation of the optical member 14 accompanying holding is suppressed, and optical performance is improved. Moreover, in the seal structure using a fluid, the frictional resistance between the fluid that is the seal member and the object is smaller than that of the O-ring, and the shape of the fluid layer 25 is easily changed. Therefore, restrictions on the posture of the optical member 14 are small, and adjustment of the arrangement of the optical member 14 is easy.
[0021]
Further, in this optical device 10, the three seats 27 of the support portion 20 are in contact with one peripheral surface 14 c of the optical member 14, and the lens pressing portions 29 of the three lens pressing members 28 are in contact with the other peripheral surface 14 d of the optical member 14. And the seat 27 and the lens pressing portion 29 are arranged to face each other with the optical member 14 in between. Therefore, the pressing force of the lens pressing member 28 acts so as to press on the same axis L1 with the optical member 14 in between, and the generation of a bending moment inside the optical member 14 due to the holding is suppressed. That is, the holding pressing force cancels out at each position where the seat 27 and the lens pressing portion 29 are in contact with each other. Therefore, in this optical device 10, the occurrence of distortion of the optical member 14 is suppressed, and the optical performance is improved.
[0022]
In the optical device 10, the fluid layer 25 is disposed between the peripheral surface 14 c of the optical member 14 and the facing surface 20 a of the support portion 20, and the space (interval) in which the fluid layer 25 is disposed is a seat. 27. In this case, there is little change in the shape of the fluid layer 25 such as the thickness of the fluid layer 25, and the sealing performance is hardly lowered.
[0023]
Here, it is preferable that the portion of the peripheral surface 14c of the optical member 14 that is in contact with the fluid layer 25 is processed to have different surface characteristics from the other portions. Thereby, it becomes possible to improve the retainability and sealing performance of the fluid layer 25.
For example, as shown in FIG. 4, the surface of the peripheral surface 14c and the facing surface 20a in contact with the fluid layer 25 may be surface-treated so as to be lyophilic with respect to the fluid. Thereby, the wettability of the fluid layer 25 with respect to the optical member 14 is improved, and the retention property and the sealing property of the fluid layer 25 are improved.
In addition, by retaining the peripheral surface 14c of the optical member 14 and other portions of the facing surface 20a with respect to the fluid layer 25, the retainability of the fluid layer 25 is further improved.
That is, the liquid-repellent treated portion functions as a flow stopper that prevents fluid leakage.
In addition, as surface treatment, such as lyophilicity, it is good to form the film | membrane which shows lyophilicity with respect to the fluid on the surface of an optical member, for example.
[0024]
FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the optical device according to the present invention, and shows a partially enlarged seal structure using a fluid. In addition, in this example, what has the same function as embodiment mentioned above attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits or simplifies the description.
In FIG. 5, in the optical device 40, between the optical member 14 and the housing | casing 12 is sealed using the fluid similarly to 1st Embodiment. In the present embodiment, the flow stop 60 is formed by the optical member 14 and the support portion 42 that supports the optical member 14, and the fluid layer 41 made of fluid is held at a fixed position by the flow stop 60.
A support portion 42 that supports the optical member 14 is provided at an end portion of the housing 12 in the axial direction. As in the first embodiment, the support portion 42 contacts one peripheral surface 14c at the peripheral portion of the optical member 14, and supports the peripheral portion of the optical member 14 at substantially equal intervals (at intervals of 120 ° in the circumferential direction). Three seats 43 are provided.
Further, the housing 12 is disposed at a position corresponding to each of the three seats 43, is in contact with the other peripheral surface 14 d of the optical member 14, and the peripheral portion of the optical member 14 is combined with the three seats 43. A hollow disk-shaped lens pressing member 44 is sandwiched. Similarly to the first embodiment, the lens pressing member 44 is formed by protruding a lens pressing portion 29 in contact with the optical member 14.
The support portion 42 includes a facing surface 42a facing the one peripheral surface 14c of the optical member 14 and a facing surface 42b facing the side surface 14e of the optical member 14, and the facing surface 42a and the optical member 14 described above. The optical member 14 is supported with a space between the peripheral surface 14c and between the facing surface 42b and the side surface 14e of the optical member 14. Similarly, the lens pressing member 44 has a facing surface 44a facing the other peripheral surface 14d of the optical member 14, and supports the optical member 14 with a space between the peripheral surface 14d and the facing surface 44a. doing.
Further, a concave portion 61 is formed on the entire circumference of the opposing surface 42a of the support portion 42. And the convex part 62 is formed in the one peripheral surface 14c of the optical member 14 in the position corresponding to the said recessed part 61 without a clearance gap in the perimeter. The fluid is stored in the concave portion 61 formed in the support portion 42, and the convex portion 62 formed in the optical member 14 is soaked in the fluid stored in the concave portion 61.
That is, the concave portion 61 formed in the facing surface 42a functions as a flow stopper 60 that holds the fluid layer 41 made of fluid at a fixed position. And the convex part 62 formed in the optical member 14 is immersed in the fluid layer 41, whereby the space between the optical member 14 and the housing 12 is sealed.
[0025]
FIG. 6 is a view showing another flow stop 70. Unlike the above example, the protrusion 73 is provided on the entire surface of the opposing surface 42a of the support portion 42 without any gap. Thereby, the recessed part 71 is formed by the protrusion part 73 and the opposing surface 42b of the support part 42. FIG. A fluid is accumulated in the recess 71. On the other hand, a groove 74 is formed on one peripheral surface 14c of the optical member 14 so as not to interfere with the convex portion 71 of the facing surface 42a, and the groove 74 is stored in the concave portion 71 at the end of the peripheral surface 14c. The convex part 72 is formed in the whole periphery without a gap so as to be immersed in the fluid.
That is, the recess 71 formed by the protrusion 73 and the facing surface 42b functions as a flow stopper 70 that holds the fluid layer 41 made of fluid at a fixed position. And the convex part 72 formed in the optical member 14 is immersed in the fluid layer 41, and the space between the optical member 14 and the housing | casing 12 is sealed.
[0026]
FIG. 7 is a view showing another flow stop 80. Unlike the above two examples, a concave portion 81 is formed on one peripheral surface 14d of the optical member 14 on the entire periphery thereof. Further, a convex portion 82 is formed on the entire surface of the opposing surface 44a of the lens pressing member 44 at a position corresponding to the concave portion 81 with no gap. The fluid is stored in the concave portion 81 formed in the optical member 14, and the convex portion 82 formed in the pressing member 44 is configured to be immersed in the fluid stored in the concave portion 81.
That is, the concave portion 81 formed in the optical member 14 functions as a flow stop 80 that holds the fluid layer 41 made of fluid at a certain position. Then, the convex portion 82 formed on the pressing member 44 is immersed in the fluid layer 41, thereby sealing between the optical member 14 and the housing 12.
In the above three examples, the fluid layer 25 is held at a fixed position by the flow stoppers 60, 70, 80, so it goes without saying that the viscosity is not limited.
Moreover, although the convex part 62,72,82 and the projection part 73 each demonstrated the case where it formed without a gap over the perimeter, it does not restrict to this. That is, when the viscosity or surface tension of the fluid is high, even if a gap is formed in a part of the protrusions 62, 72, 82 and the protrusion 73, the fluid may flow from the gap. This is because the space between the optical member 14 and the housing 12 is sealed.
Also in the above three examples, the surface of the optical member 14, the convex portions 62, 72, 82, and the protrusion 73 is subjected to a surface treatment having a lyophilic property to the fluid, so that the fluid layer 41 can be retained. Sealability is improved.
In addition, the fluid retaining property is further improved by treating the portion not in contact with the fluid layer 25 to be liquid repellent. That is, the ability to prevent fluid leakage is improved by the portion treated to be liquid repellent functioning as a flow stopper.
In addition, not only when performing both lyophilic processing and lyophobic processing, you may perform only one of lyophilic processing and lyophobic processing.
[0027]
FIG. 8 is a diagram showing a third embodiment of the optical device according to the present invention, and shows a partially enlarged seal structure using a fluid. In addition, in this example, what has the same function as embodiment mentioned above attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits or simplifies the description.
In FIG. 8, in the optical device 50, between the optical member 14 and the housing | casing 12 is sealed using the fluid similarly to 1st and 2nd embodiment. In this embodiment, the flow stop 90 is formed by the seat 53 provided in the support portion 52, and the fluid layer 51 made of fluid is held at a fixed position by the flow stop 90.
A support portion 52 that supports the optical member 14 is provided at an end portion in the axial direction of the housing 12. The support portion 52 is in contact with one peripheral surface 14c at the peripheral portion of the optical member 14, and supports a plurality of seats 53 that support the peripheral portion of the optical member 14 at substantially equal intervals (for example, 3 ° intervals in the circumferential direction). have.
Further, the housing 12 is disposed at a position corresponding to each of the plurality of seats 53, contacts the other peripheral surface 14 d of the optical member 14, and the peripheral portion of the optical member 14 is combined with the plurality of seats 53. It has a hollow disk-shaped lens pressing member 54 to be sandwiched. Similarly to the first and second embodiments, the lens pressing member 54 is formed by protruding the lens pressing portion 29 in contact with the optical member 14.
And the support part 52 has the opposing surface 52a which opposes one peripheral surface 14c of the optical member 14, and the opposing surface 52b which opposes the side surface 14e of the optical member 14, The above-mentioned of the opposing surface 52a and the optical member 14 The optical member 14 is supported with a space between the peripheral surface 14c and between the facing surface 52b and the side surface 14e of the optical member 14. Similarly, the lens pressing member 54 has a facing surface 54a facing the other peripheral surface 14d of the optical member 14, and supports the optical member 14 with a space between the peripheral surface 14d and the facing surface 54a. doing.
The fluid is accumulated between the plurality of seats 53 and the facing surface 52b of the support portion 52. That is, the plurality of seats 53 also serve as a flow stopper 90 that holds the fluid layer 51 made of a fluid in a fixed position. And when the peripheral surface 14a of the optical member 14 contacts (immerses) the fluid layer 51 without a gap, the space between the optical member 14 and the housing 12 is sealed.
In order to prevent the fluid from leaking between the plurality of seats 53, it is desirable to use a fluid having a high viscosity. In other words, the installation interval of the seats 53 may be determined so that fluid does not leak from between the plurality of seats 53. For this reason, it is desirable to install the seats 53 at intervals of several degrees in the circumferential direction as in the example described above. In place of the plurality of seats 53, a ring-shaped seat without a gap may be used.
Also in this example, the surface of the optical member 14 and the seat 53 is subjected to a surface treatment having a lyophilic property to the fluid, thereby improving the retention and sealing performance of the fluid layer 51.
[0028]
FIG. 9 shows an embodiment in which the above-described optical devices 10, 40 and 50 are applied to the exposure apparatus 100. In FIG. 9, an XYZ orthogonal coordinate system is adopted. In the XYZ orthogonal coordinate system, the X axis and the Y axis are set so as to be parallel to a wafer stage WS holding a wafer W as a substrate (photosensitive substrate), and the Z axis is orthogonal to the wafer stage WS. Set to direction. Actually, in the XYZ orthogonal coordinate system in the figure, the XY plane is set to a plane parallel to the horizontal plane, and the Z axis is set to the vertical direction.
The exposure apparatus 100 according to this embodiment uses F as an exposure light source. 2 A laser light source is used. Also, one shot area on the wafer W is scanned by synchronizing the reticle R and the wafer W in a predetermined direction relative to the illumination area having a predetermined shape on the reticle R as a mask (projection original). In addition, a step-and-scan system that sequentially transfers the pattern image of the reticle R is adopted. In such a step-and-scan type exposure apparatus, the pattern of the reticle R can be exposed in a region on the substrate (wafer W) wider than the exposure field of the projection optical system.
[0029]
In FIG. 9, an exposure apparatus 100 includes a laser light source 120, an illumination optical system 121 that illuminates a reticle R with exposure light IL as an energy beam from the laser light source 120, and exposure light IL emitted from the reticle R on a wafer W. Projection optical system PL for projecting to the main body, and a main control device (not shown) for comprehensively controlling the entire apparatus. Further, the exposure apparatus 100 is housed inside a chamber (not shown) as a whole.
The laser light source 120 outputs F ultraviolet light having an oscillation wavelength of 157 nm. 2 Have a laser. Further, the laser light source 120 is provided with a light source control device (not shown), and this light source control device has an oscillation center wavelength and a spectrum half-value width of the emitted pulsed ultraviolet light according to an instruction from the main control device. Control, pulse oscillation trigger control, control of gas in the laser chamber, and the like are performed.
Pulse laser light (illumination light) from the laser light source 120 is deflected by the deflecting mirror 130 and enters a variable dimmer 131 as an optical attenuator. The variable dimmer 131 can adjust the dimming rate stepwise or continuously in order to control the exposure amount of the photoresist on the wafer. The illumination light emitted from the variable dimmer 131 is deflected by the optical path deflecting mirror 132 and then passes through the first fly-eye lens 133, the zoom lens 134, the vibration mirror 135, and the like to the second fly-eye lens 136 in order. Reach. On the exit side of the second fly-eye lens 136, a switching revolver 137 for an illumination optical system aperture stop for setting the size and shape of the effective light source as desired is disposed. In the present embodiment, in order to reduce the light amount loss at the illumination optical system aperture stop, the size of the light flux to the second fly's eye lens 136 by the zoom lens 134 is variable.
[0030]
The light beam emitted from the aperture of the illumination optical system aperture stop illuminates the illumination field stop (reticle blind) 141 via the condenser lens group 140. The illumination field stop 141 is disclosed in JP-A-4-196513 and US Pat. No. 5,473,410 corresponding thereto.
The light from the illumination field stop 141 is guided onto the reticle R via the illumination field stop imaging optical system (reticle blind imaging system) including the deflection mirrors 142 and 145 and the lens groups 143, 144 and 146, and the reticle R An illumination area that is an image of the opening of the illumination field stop 141 is formed above. The light from the illumination area on the reticle R is guided onto the wafer W via the projection optical system PL, and a reduced image of the pattern in the illumination area of the reticle R is formed on the wafer W. The reticle stage RS that holds the reticle R can be moved two-dimensionally in the XY plane, and its position coordinates are measured and controlled by the interferometer 150. The wafer stage WS that holds the wafer W can also be moved two-dimensionally within the XY plane, and its position coordinates are measured and controlled by the interferometer 151. As a result, the reticle R and the wafer W can be synchronously scanned with high accuracy. Note that the illumination optical system 121 includes the laser light source 120 to the illumination field stop imaging optical system described above.
[0031]
F used in this embodiment 2 When light in the vacuum ultraviolet region is used as exposure light, such as laser light (wavelength: 157 nm), fluorite (CaF) is used as an optical glass material (optical element) with good transmittance. 2 Crystal), quartz glass doped with fluorine, hydrogen, etc., and magnesium fluoride (MgF) 2 ) Etc. In this case, in the projection optical system PL, it is difficult to obtain a desired imaging characteristic (chromatic aberration characteristic, etc.) by using only a refractive optical member. Therefore, the catadioptric system in which the refractive optical member and the reflecting mirror are combined. May be adopted.
Further, as a light-absorbing substance for light in the vacuum ultraviolet region, oxygen (O 2 ), Water (water vapor: H 2 O 2), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (carbon dioxide: CO 2 ), Organic substances, and halides. On the other hand, as a gas that transmits light in the vacuum ultraviolet region (substance that hardly absorbs energy), nitrogen gas (N 2 ), Hydrogen (H 2 ), Helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), and radon (Rn). Hereinafter, the nitrogen gas and the rare gas will be collectively referred to as “permeable gas”. In the present embodiment, the illumination optical path (the optical path from the laser light source 120 to the reticle R) and the projection optical path (the optical path from the reticle R to the wafer W) are blocked from the external atmosphere, and these optical paths are against vacuum ultraviolet light. It is filled with a gas such as nitrogen, helium, argon, neon, krypton, xenon, radon, or a mixed gas thereof as a permeable gas having low absorption characteristics.
Specifically, the optical path from the laser light source 120 to the variable dimmer 131 is blocked from the external atmosphere by the casing 160, and the optical path from the variable dimmer 131 to the illumination field stop 141 is blocked from the external atmosphere by the casing 161. The illumination field stop imaging optical system is shielded from the external atmosphere by the casing 162, and the optical gas is filled in the optical path. The casing 161 and the casing 162 are connected by a casing 163. The projection optical system PL itself also has a lens barrel 169 as a casing, and the internal optical path is filled with the permeable gas.
[0032]
The casing 164 blocks the space between the casing 162 containing the illumination field stop imaging optical system and the projection optical system PL from the external atmosphere, and the reticle stage RS that holds the reticle R is accommodated therein. Yes. The casing 164 is provided with a door 170 for loading / unloading the reticle R. The outside of the door 170 prevents the atmosphere in the casing 164 from being contaminated when the reticle R is loaded / unloaded. A gas replacement chamber 165 is provided. The gas replacement chamber 165 is also provided with a door 171, and the reticle is transferred to and from the reticle stocker 166 storing a plurality of types of reticles via the door 171.
The casing 167 blocks the space between the projection optical system PL and the wafer W from the external atmosphere, and a wafer stage WS that holds the wafer W via the wafer holder 180 and a surface of the wafer W inside the casing 167. Accommodates an oblique incidence type autofocus sensor 181 for detecting a position (focus position) and an inclination angle in the Z direction, an off-axis alignment sensor 182, a surface plate 183 on which a wafer stage WS is placed, and the like. ing. The casing 167 is provided with a door 172 for loading and unloading the wafer W, and a gas replacement chamber 168 for preventing the atmosphere inside the casing 167 from being contaminated is provided outside the door 172. It has been. The gas replacement chamber 168 is provided with a door 173, and the wafer W is carried into and out of the apparatus through the door 173.
[0033]
Nitrogen or helium is preferably used as the permeable gas (purge gas) filled in the space on each optical path. Nitrogen acts as a light absorbing material for light having a wavelength of about 150 nm or less, and helium can be used as a permeable gas for light having a wavelength of about 100 nm or less. Helium has a thermal conductivity of about 6 times that of nitrogen, and the amount of change in refractive index with respect to changes in atmospheric pressure is about 1/8 of that of nitrogen. And is excellent at. Note that helium may be used as the permeable gas for the lens barrel of the projection optical system PL, and nitrogen may be used as the permeable gas for other optical paths (for example, an illumination optical path from the laser light source 120 to the reticle R).
[0034]
Here, each of the casings 161, 162, 164, and 167 is provided with air supply valves 200, 201, 202, and 203. These air supply valves 200 to 203 are air supply pipes in a gas supply system (not shown). Connected to the road. Further, exhaust valves 210, 211, 212, and 213 are provided in the casings 161, 162, 164, and 167, respectively, and these exhaust valves 210 to 213 are respectively connected to exhaust pipe lines in the gas supply system. ing.
Similarly, the gas replacement chambers 165 and 168 are also provided with exhaust valves 214 and 215 extending to the supply valves 204 and 205, and the supply tube 206 and the exhaust valve 216 are also provided to the lens barrel 169 of the projection optical system PL. Is connected to an air supply line or an exhaust line in the gas supply system.
In the gas replacement chambers 165 and 168, it is necessary to perform gas replacement at the time of reticle exchange or wafer exchange. For example, when exchanging the reticle, the door 171 is opened, the reticle is loaded into the gas replacement chamber 165 from the reticle stocker 166, the door 171 is closed, and the gas replacement chamber 165 is filled with a permeable gas. And the reticle is placed on the reticle stage RS. When exchanging the wafer, the door 173 is opened and the wafer is loaded into the gas replacement chamber 168. The door 173 is closed to fill the gas replacement chamber 168 with the permeable gas. Thereafter, the door 172 is opened and the wafer is placed on the wafer holder 180. In the case of reticle unloading and wafer unloading, the reverse procedure is performed. In the gas replacement in the gas replacement chambers 165 and 168, the permeable gas may be supplied from the air supply valve after the atmosphere in the gas replacement chamber is decompressed.
Further, in the casings 164 and 167, there is a possibility that gas that has undergone gas replacement by the gas replacement chambers 165 and 168 may be mixed, and the gas in the gas replacement chambers 165 and 168 absorbs a considerable amount of oxygen or the like. There is a high possibility that the substance is mixed. Therefore, it is desirable to perform gas replacement at the same timing as gas replacement in the gas replacement chambers 165 and 168. Moreover, it is preferable to fill the casing and the gas replacement chamber with a permeable gas having a pressure higher than that of the external atmosphere.
[0035]
FIG. 10 shows an example of a configuration of a gas supply system 300 that supplies the above-described permeable gas as a purge gas to each space on the optical path of the above-described exposure light. In FIG. 10, among the above-described spaces on the optical path of the exposure light IL, the space 301 inside the lens barrel 169 in the projection optical system PL, and the space 302 inside the casing 164 that stores the reticle stage RS, as the supply destination of the permeable gas. And a space 303 inside the casing 167 for accommodating the wafer stage WS is representatively shown. In this example, helium gas (He) is supplied to the space 301, and nitrogen gas (N 2 ) Is supplied. In addition, either helium gas or nitrogen gas is appropriately supplied to other spaces among the spaces on the optical path of the exposure light.
The gas supply system 300 includes a first gas supply mechanism 310 for helium gas and a second gas supply mechanism 311 for nitrogen gas. The first gas supply mechanism 310 and the second gas supply mechanism 311 supply gas to each space on the optical path from gas supply sources 320 and 321, such as a gas cylinder containing helium gas or nitrogen gas, and the gas supply sources 320 and 321, respectively. Gas supply devices 322, 323, and 324, and exhaust devices 325 and 326 that discharge gas including gas from each space on the optical path. The gas supply system 300 may include a filter, a temperature control device for controlling the temperature of the gas, a concentration meter that measures the concentration of the light-absorbing substance in each space on the optical path, and the like as appropriate.
The gas supply devices 322, 323, and 324, for example, pressurize the gas sent from the gas supply sources 320 and 321, and supply the gas to the spaces 301, 302, and 303 via the supply lines 330, 331, and 332, respectively. To do. If the gas discharged from the gas supply sources 320 and 321 has a sufficient pressure, the gas supply device can be omitted. The piping used for the air supply pipes 330, 331, and 332 includes a washed metal such as stainless steel, a washed tetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-terefluoro (alkyl vinyl ether), or tetrafluoroethylene- Chemically clean materials such as various polymers such as hexafluoropropene copolymer are used, and as the pipe joint, for example, a metal such as stainless steel subjected to oil prohibition treatment or a product made of various polymers is used.
The exhaust devices 325 and 326 discharge the gas in the spaces 301, 302, and 303 through the exhaust pipe lines 333, 334, and 335, for example, by generating a vacuum pressure. The gas discharged from each of the spaces 301, 302, and 303 is discharged to a space outside the apparatus, for example. Note that the gas discharged from each of the spaces 301, 302, and 303 may be purified and reused as a purge gas. By reusing the gas, the consumption of the purge gas (in this example, helium gas) can be reduced.
[0036]
In the exposure apparatus 100 of this example, helium gas (He) is supplied to the space 301 inside the lens barrel 169 of the projection optical system PL by the first gas supply mechanism 310, and the reticle R is arranged by the second gas supply mechanism 311. The nitrogen gas (N 2 ) Is supplied. That is, different types of gases are supplied to the space 302 in the projection optical system PL and the spaces 303 and 304 adjacent to the space 302.
Of the plurality of optical members (optical elements) constituting the projection optical system PL, each of the optical element 350 disposed at the uppermost stage on the reticle R side and the optical element 351 disposed at the lowermost stage on the wafer W side. On the other hand, the above-described seal structure using the fluid is used. That is, the optical element 350 is disposed at the boundary between the space 301 inside the projection optical system PL and the space 302 in which the reticle R is disposed, and is supported by the support portion 355 having the seal structure shown in FIGS. ing. Similarly, the optical element 351 is disposed at the boundary between the space 301 inside the projection optical system PL and the space 303 in which the wafer W is disposed, and has a seal structure using the fluid shown in FIGS. It is supported by the support portion 355.
In the exposure apparatus of this example, the boundary between the space 301 in the projection optical system PL and the space 302 in which the reticle R is disposed, and the boundary between the space 301 in the projection optical system PL and the space 303 in which the wafer W is disposed. Since each of them is sealed using a fluid, leakage of gas or the like through the boundary between them is prevented. Therefore, each space 301, 302, 303 on the optical path of the exposure light is filled with helium gas or nitrogen gas with high purity and stability with high sealing performance. Further, the deformation of the optical elements 350 and 351 accompanying the seal is small, and the optical characteristics are improved.
Here, the optical elements 350 and 351 are formed of parallel flat plates (parallel flat plates) having surfaces parallel to each other. Further, by adjusting the posture and position of the optical elements 350 and 351, it is possible to correct local aberrations (such as distortion that is not rotationally symmetric) of the exposure light. In this example, since the seal structure using the fluid is used in the support portion 355 of the optical elements 350 and 351, the frictional resistance between the fluid as the seal member and the object is small, and the fluid layer The shape changes easily. Therefore, restrictions on the postures of the optical elements 350 and 351 are small, and the positions and postures of the optical elements 350 and 351 can be easily adjusted. From this point, the optical characteristics can be improved.
[0037]
As described above, according to the exposure apparatus 100 of the present example, the leakage of gas or the like in the space on the optical path of the exposure light is prevented and the optical performance is improved, so that the exposure accuracy can be improved. it can.
In the above example, the seal structure using fluid is used for the optical members disposed at the entrance and exit of the exposure light in the projection optical system PL. However, each casing (for example, Similarly, a sealing structure using a fluid may be used for the optical member disposed at the entrance or the exit of the exposure light in the casings 161 and 162 and FIG. 9). Also in this case, the leakage of gas or the like in the space in each casing is prevented and the optical characteristics are improved.
[0038]
As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to.
[0039]
For example, the optical member supported by the seal structure using a fluid is not limited to a parallel plate, and various optical members such as a curved lens, a beam splitter, and a dichroic mirror are applicable. In addition, the support structure is not limited to the structure shown in the above-described embodiment, but is appropriately determined according to the installation space of the optical member, the characteristics of the optical member, and the required accuracy.
[0040]
Moreover, when providing a fluid layer between an optical member and a support part, you may provide a level | step difference in the part which contact | connects the fluid layer in one surface of an optical member. This technique is advantageous in reliably supporting the optical member when the optical surface having the optical effective area is a curved surface.
[0041]
In addition, as a material of a portion of the support portion that contacts the optical member such as the lens pressing member described above, a resin or metal member that has been subjected to a chemical clean measure is preferably used. In addition, by using a material that does not easily cause thermal distortion, such as Invar material, deformation of the pedestal due to heat generation can be prevented, and generation of distortion in the optical element and disorder of the attitude of the optical element can be suppressed.
[0042]
Further, in order to exclude the light-absorbing substance from the optical path, it is preferable to take a measure to reduce the amount of degassing from the surface of the structural material in advance. For example, (1) the surface area of the structural material is reduced, (2) the surface of the structural material is polished by a method such as mechanical polishing, electrolytic polishing, val polishing, chemical polishing, or GBB (Glass Beads Blasting). (3) Clean the surface of the structural material by techniques such as ultrasonic cleaning, spraying of fluids such as clean dry air, vacuum heating degassing (baking), etc. (4) removing hydrocarbons and halides There are methods such as not including the electric wire coating material, sealing member (O-ring, etc.), adhesive, etc. as much as possible in the optical path space.
[0043]
Also, the casing (can be a cylindrical body or the like) that forms the cover of the wafer operation unit from the illumination system chamber, and the piping that supplies the permeable gas are made of materials with low impurity gas (degassing), such as stainless steel and titanium. It is desirable to form with various polymers, such as an alloy, ceramics, tetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-terfluoro (alkyl vinyl ether), or a tetrafluoroethylene-hexafluoropropene copolymer.
[0044]
Further, the space separated by the seal structure using the fluid is not limited to the case where gas is supplied. For example, a liquid (water, fluorine oil, etc.) may be supplied between the projection optical system PL and the wafer W. In this case, the gas in the projection optical system PL leaks between the projection optical system PL and the wafer W, or conversely, the liquid between the projection optical system PL and the wafer W leaks into the projection optical system PL. Can be prevented.
[0045]
In addition, it is desirable that the cables for supplying power to the drive mechanisms (reticle blinds, stages, etc.) in each housing are similarly covered with the above-described material with less impurity gas (degassing).
[0046]
It is apparent that the present invention can be applied not only to a scanning exposure type projection exposure apparatus but also to a batch exposure type (stepper type) projection exposure apparatus. The projection optical system provided in these may be not only a catadioptric system but also a refractive system or a reflective system. Furthermore, the magnification of the projection optical system may be not only a reduction magnification but also an equal magnification or enlargement.
[0047]
In the present invention, when an ArF excimer laser beam (wavelength 193 nm) is used as the energy beam, 2 Laser light (wavelength 146 nm), Ar 2 The present invention can also be applied to vacuum ultraviolet light having a wavelength of about 200 nm to 100 nm, such as laser light (wavelength 126 nm), harmonics such as YAG laser, or semiconductor laser harmonics.
[0048]
Further, the use of the exposure apparatus is not limited to the exposure apparatus for semiconductor manufacturing, but for example, for manufacturing a liquid crystal exposure apparatus that exposes a liquid crystal display element pattern on a square glass plate and a thin film magnetic head. The present invention can be widely applied to other exposure apparatuses.
[0049]
When a linear motor is used for the wafer stage or reticle stage, either an air levitation type using air bearings or a magnetic levitation type using Lorentz force or reactance force may be used. The stage may be a type that moves along a guide, or may be a guideless type that does not have a guide.
[0050]
When a flat motor is used as the stage driving device, one of the magnet unit (permanent magnet) and the armature unit is connected to the stage, and the other of the magnet unit and the armature unit is connected to the moving surface side of the stage ( Base).
[0051]
Further, the reaction force generated by the movement of the wafer stage may be released mechanically to the floor (ground) using a frame member as described in JP-A-8-166475. The present invention can also be applied to an exposure apparatus having such a structure.
[0052]
The reaction force generated by the movement of the reticle stage may be mechanically released to the floor (ground) using a frame member as described in JP-A-8-330224. The present invention can also be applied to an exposure apparatus having such a structure.
[0053]
As described above, the exposure apparatus of the embodiment of the present application maintains various mechanical subsystems including the respective constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. Manufactured by assembling. In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy. The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
[0054]
Then, an electronic device such as a semiconductor element is manufactured by subjecting the wafer exposed as described above to a development process, a pattern formation process, a bonding process, packaging, and the like.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the optical device of the present invention, when an optical member is disposed at a boundary between a plurality of spaces, by performing sealing using a fluid layer, leakage of gas or the like through the boundary is performed. Can be prevented, and optical performance can be improved.
In addition, according to the exposure apparatus of the present invention, leakage of gas or the like in the optical apparatus is prevented, and optical performance is improved, so that exposure accuracy can be improved.
Further, according to the device manufacturing method of the present invention, it is possible to provide a device in which the accuracy of a pattern to be formed is improved by improving the exposure accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of an optical device.
FIG. 2 is a partially enlarged view of a seal structure using a fluid.
FIG. 3 is a sectional view of an optical device.
FIG. 4 is a diagram showing an example of surface treatment of an optical member or the like
FIG. 5 is a schematic diagram showing a second embodiment of the optical device.
FIG. 6 is a schematic diagram showing another flow stop.
FIG. 7 is a schematic diagram showing another flow stop.
FIG. 8 is a schematic view showing a third embodiment of the optical device.
FIG. 9 is a schematic diagram showing an exposure apparatus.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a gas supply system.
[Explanation of symbols]
10, 40, 50 Optical device
11,301 space
13,302,303 space (other space)
14 Optical members
14c, 14d Peripheral surface (peripheral part)
20, 42, 52 Supporting part (opposing member)
28, 44, 54 Member (opposing member)
20a, 28a, 42a, 44a, 52a, 54a
25, 41, 51 Fluid layer (fluid)
53 seats
60, 70, 80, 90
61, 71, 81 Groove (concave)
62, 72, 82 Convex
100 exposure equipment
121 Illumination optical system
310, 311 Gas supply mechanism
350,351 optical element
IL energy beam (exposure light)
W Wafer (Substrate)
R reticle (wafer)
PL projection optical system

Claims (12)

エネルギービームの光路上に形成され、かつ所定のガスが供給される空間を備える光学装置において、
前記空間と他の空間との境界に配置される光学部材と、前記光学部材の周縁部に対向する対向面を有し、該対向面と前記光学部材の周縁部との間に間隔を空けて設置される対向部材と、前記光学部材の周縁部と前記対向面との間に設けられて前記空間と前記他の空間とを隔てる流体と、前記流体を所定の位置に保持するための流れ止めと、を備えることを特徴とする光学装置。In an optical device including a space formed on an optical path of an energy beam and supplied with a predetermined gas,
An optical member disposed at a boundary between the space and another space; and an opposing surface facing the peripheral edge of the optical member, with a gap between the opposing surface and the peripheral edge of the optical member. A counter member to be installed; a fluid provided between a peripheral edge of the optical member and the counter surface; and a flow stopper for holding the fluid in a predetermined position; An optical device comprising: 前記対向部材は、前記光学部材を支持する支持部材を有することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。The optical device according to claim 1, wherein the facing member includes a support member that supports the optical member. 前記流体は、フッ素系グリースであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光学装置。The optical device according to claim 1, wherein the fluid is a fluorine-based grease. 前記流れ止めは、前記流体と接する部分が他の部分と異なる表面特性に処理されて形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の光学装置。4. The optical device according to claim 1, wherein the flow stop is formed by processing a portion in contact with the fluid with surface characteristics different from those of other portions. 5. 前記流体は、前記光学部材及び前記対向部材の一方に形成された凹部に溜められ、
前記流れ止めは、前記光学部材及び前記対向部材の他方に形成された凸部の少なくとも一部が、前記凹部に溜められた流体に浸されることによって構成されることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の光学装置。The fluid is stored in a recess formed in one of the optical member and the opposing member,
2. The flow stop is configured by immersing at least a part of a convex portion formed on the other of the optical member and the opposing member in a fluid stored in the concave portion. The optical device according to claim 1. 前記対向部材は、前記光学部材を支持或いは押さえる座を備え、該座が前記流れ止めを兼ねることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の光学装置。The optical device according to claim 1, wherein the facing member includes a seat that supports or presses the optical member, and the seat also serves as the flow stopper. パターンが形成されたマスクをエネルギービームにより照明する照明系と、前記マスクのパターンを基板上に転写する投影光学系との少なくとも一方を、請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の光学装置で構成することを特徴とする露光装置。The illumination system that illuminates the mask on which the pattern is formed with an energy beam, and at least one of a projection optical system that transfers the pattern of the mask onto the substrate, according to any one of claims 1 to 6. An exposure apparatus comprising the optical device according to claim 1. 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うち、前記基板に対向する光学素子であり、
前記空間は、前記投影光学系内の空間であり、
前記他の空間は、前記光学素子と前記基板との間の空間であることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。The optical member is an optical element facing the substrate among a plurality of optical elements constituting the projection optical system,
The space is a space in the projection optical system,
The exposure apparatus according to claim 7, wherein the other space is a space between the optical element and the substrate. 前記投影光学系内の空間に第１のガスを供給する第１のガス供給機構と、
前記光学素子と前記基板との間の空間に前記第１のガスとは種類が異なる第２のガスを供給する第２のガス供給機構とを有することを特徴とする請求項８に記載の露光装置。A first gas supply mechanism for supplying a first gas to a space in the projection optical system;
The exposure according to claim 8, further comprising: a second gas supply mechanism that supplies a second gas different from the first gas into a space between the optical element and the substrate. apparatus. 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うち、前記マスク側に配置される光学素子であり、
前記空間は、前記投影光学系内の空間であり、
前記他の空間は、前記光学素子と前記マスクとの間の空間であることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。The optical member is an optical element arranged on the mask side among a plurality of optical elements constituting the projection optical system,
The space is a space in the projection optical system,
The exposure apparatus according to claim 7, wherein the other space is a space between the optical element and the mask. 前記投影光学系内の空間に第１のガスを供給する第１のガス供給機構と、
前記光学素子と前記マスクとの間の空間に前記第１のガスとは種類が異なる第２のガスを供給する第２のガス供給機構とを有することを特徴とする請求項１０に記載の露光装置。A first gas supply mechanism for supplying a first gas to a space in the projection optical system;
11. The exposure according to claim 10, further comprising: a second gas supply mechanism that supplies a second gas different in type from the first gas into a space between the optical element and the mask. apparatus. 請求項７から請求項１１のうちいずれか一項に記載の露光装置を用いて、マスク上に形成されたデバイスパターンを基板上に転写するリソグラフィ工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。A device manufacturing method, comprising: a lithography step of transferring a device pattern formed on a mask onto a substrate using the exposure apparatus according to any one of claims 7 to 11.
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