JP2006100315A - 保持機構、光学装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学素子に大きな力を加えることなく、接着剤などの有害なガスを発生させる材料を使用することなく、光学素子を保持することのできる保持機構を提供する。
【解決手段】光学素子１を保持する保持機構であって、前記光学素子１又は該光学素子１との位置関係が固定された保持部材３の裏面側に設られた裏面側レンズ係合部と係合する裏面側保持係合部を含む裏面側ブロック６と、前記光学素子又は前記保持部材の表面側に設けられた表面側レンズ係合部と係合する表面側保持係合部を含む表面側ブロック７とを有していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学要素の保持機構、その保持機構を用いた露光装置等の光学装置、及びデバイス製造方法に関し、具体的には、例えば半導体露光装置に用いられるレンズ、ミラー等の光学要素を保持する保持機構に関する。

半導体露光装置は、回路パターンを有する原版（レチクル）を基板（シリコンウエハ）に転写する装置である。転写する際には、レチクルのパターンをウエハ上に結像させるために投影レンズが用いられるが、高集積な回路を作成するために投影レンズには高い解像力が要求される。そのために、半導体露光装置用のレンズの収差は小さく抑えられている。したがって、半導体露光装置用のレンズ等においては、ガラス材質や膜に関する諸特性の均一性や、ガラスの面形状の加工精度、組立て精度が必要である。

レンズに用いられるガラスを保持する鏡筒は、金属などで形成されるのが一般的であり、ガラスと異なる材質のものが使用される。図９は、従来の半導体露光装置用の光学系の鏡筒構造を示す部分断面図である。図９において、複数のレンズ１０１，１０２がそれぞれレンズを支持する金枠１０３，１０４に固定され、さらに、空気間隔調整用スペーサ１０６を挟んで、これらの金枠１０３，１０４が筒状の保持部材１０５の中に積み上げられ、上部から押さえネジ環１０７，１０８によって押圧固定されている。なお、接着剤を使用せずに光学素子を固定する方法としては、例えば特許文献１に開示のものがある。また、レンズ外周部を周方向に切り欠き、レンズ有効径内に歪みが伝わらないようにした構造については、例えば特許文献２に開示のものがある。
実開平３−９６６０９号公報 特開２００２−４８９６２号公報

半導体露光装置に用いられる投影光学系などの高性能な光学特性が必要とされる機器において、光学系を構成する各レンズは、外力を受けて素子が変形することによる光学性能の劣化を極力減らすために、硬化収縮の小さな接着剤などによって、素子に外力を加えることなく金枠に固定されることが一般的である。しかしながら短波長のレーザを使用して露光を行うと、接着剤からのガス放出が促され、そのため光学素子表面が汚染され、透過率や光学特性の劣化を引き起こすことが懸念される。また、露光装置の製造課程及びメンテナンス過程で光学素子単体を交換する必要がある場合には、接着剤を剥離して再接着する工程が必要となり、歩留りを悪化させる一因となっている。

上記特許文献１には、接着剤を使用しない光学素子固定方法は開示されているが、ガラスに形成された溝及び溝に当接する球状部のみでは、レンズを光軸方向に拘束することができないだけでなく、光軸と垂直方向に加速度が加わった場合にもレンズの位置ずれが発生する懸念がある。それを避けるためには、レンズ上面から大きな力を加える必要があるが、結果として、レンズを歪ませてしまい、レンズに大きな複屈折性を与えてしまう。

上記特許文献２に開示のものによれば、レンズ有効径外に広い加工スペースが必要となるだけでなく、レンズコバ部が薄い場合などには、切り欠き部からレンズが脆性破壊を起こす危険性がある。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、光学素子に大きな力を加えることなく、接着剤などの有害なガスを発生させる材料を使用することなく、光学素子を保持することのできる保持機構、その保持機構を用いた光学装置、及びデバイス製造方法を提供することを例示的目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の例示的側面としての保持機構は、光学素子を保持する保持機構であって、前記光学素子又は該光学素子との位置関係が固定された保持部材の裏面側に設けられた裏面側レンズ係合部と係合する裏面側保持係合部を含む裏面側ブロックと、前記光学素子又は前記保持部材の表面側に設けられた表面側レンズ係合部と係合する表面側保持係合部を含む表面側ブロックとを有しており、前記裏面側レンズ係合部が少なくとも部分的に球形状をした球状部、又は溝部を有し、前記裏面側保持係合部が前記裏面側レンズ係合部の球状部と係合する溝部、又は前記裏面側レンズ係合部の溝部と係合し、少なくとも部分的に球形状をした球状部を有しており、前記表面側レンズ係合部が少なくとも部分的に球形状をした球状部、又は溝部を有し、前記表面側保持係合部が前記表面側レンズ係合部の球状部と係合する溝部、又は前記表面側レンズ係合部の溝部と係合し、少なくとも部分的に球形状をした球状部を有しており、前記裏面側ブロックと前記表面側ブロックとが連結されていることを特徴とする。

前記表面側ブロックと前記裏面側ブロックとが弾性部材によって結合され、該弾性部材によって前記表面側ブロックが前記裏面側ブロックに向けて前記光学素子を付勢し、前記光学素子の光軸方向の膨張を許容するようになっていてもよい。前記裏面側ブロックが連結溝を有し、前記表面側ブロックが少なくとも部分的に球状とされ、該連結溝と係合する突起状の連結球状部を有してもよい。前記裏面側ブロックの前記球状部及び前記表面側ブロックの前記球状部がそれぞれ１個で、かつ前記連結球状部が２個であるか、又は前記裏面側ブロックの前記球状部及び前記表面側ブロックの前記球状部がそれぞれ２個で、かつ前記連結球状部が１個であってもよい。前記連結球状部が前記連結溝に対して前記弾性部材によって付勢されていることが望ましい。前記裏面側ブロックの前記溝部及び前記表面側ブロックの前記溝部がＶ溝形状であり、該Ｖ溝を形成する２つの面のなす角が２０°以上１８０°未満であってもよい。前記Ｖ溝を形成する２つの平面が、精密ラップ加工されていることが望ましい。

本発明の他の例示的側面としての露光装置は、露光光源からの露光光をレチクルに導く照明光学系と、レチクルを駆動するレチクル駆動系と、レチクル上のパターンを基板上へ投影する投影光学系と、基板を駆動する基板駆動系とを有する露光装置であって、照明光学系又は投影光学系のうち少なくともいずれかに上記の保持機構が用いられていることを特徴とする。ここでいう露光装置は、例えば半導体の回路パターンをウエハ上に投影する半導体投影露光装置である。

本発明のさらに他の例示的側面としてのデバイス製造方法は、上記の露光装置によって基板にパターンを投影露光する工程と、投影露光された基板に所定のプロセスを行う工程とを有することを特徴とする。

本発明の他の目的及び更なる特徴は、以下、添付図面を参照して説明される実施形態により明らかにされるであろう。

本発明によれば、光学素子に大きな力を加えることなく、所定の位置に確実に光学素子を位置決めすることが可能である。

以下に、具体的な図面の記載に基づいて、本発明の実施形態について説明する。

［実施の形態１］
本発明の実施の形態１に係る保持機構について、図面を用いて説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態１に係る保持機構としてのレンズ保持部の外観斜視図であり、図１（ｂ）はレンズを把持する機能を有するブロック（裏面側ブロック）６の外観斜視図である。このレンズ保持部及びそれに保持されるレンズが複数ずつ集まることによって、例えば半導体露光装置の投影光学系を構成する。重力方向は光軸と一致し、図中の−Ｚ方向である。

図中符号１は石英のレンズ（又は蛍石のレンズ、又はそれら以外の２００ｎｍ以下の紫外線に対する透過率が石英又は蛍石と同等に高い硝材であれば他の硝材でも構わない）、符号２はレンズ１を保持するリング部材であり、本実施の形態においてリング部材２はレンズ１の線膨張係数に合わせて熱膨張係数の極めて小さいインバー材（レンズの線膨張係数との差がレンズの線膨張係数の２０％、好ましくは１０％より小さい材料）が用いられている。符号３はこのレンズ１と、このレンズ１と同じように保持された他のレンズとを実質的に同軸上に（収差補正を行うために、２つのレンズを若干偏心させて保持することもありえる）支持するための保持部材であり、鉄材を用いている。リング部材２の周辺部分の複数箇所が切り欠かれ、その部分に板状のばねを構成する弾性部材４（不図示）が設けられている。この板状のばねは、板状部分の面が、レンズ１の光軸中心の円の径に対して略垂直な方向に配置されており（板状のばねの一部が径に対して略垂直であれば構わない）、レンズ１の光軸に略垂直な方向に変形可能な構成、言い換えるとこの板状のばね４の変形により、リング部材２と保持部材３との位置関係が、実質的に光軸に垂直な方向（レンズ１の径方向）にのみ変化するような構成となっている。この弾性部材４は板の両端にてリング部材２に結合され、中央部にて保持部材３に結合されている（勿論、両端にて保持部材３に、中央部にてリング部材３に結合されていても構わない）。このような支持構造によって、弾性部材４は光学要素に対し、半径方向に低い弾性率を有する構造（レンズ１の光軸方向には実質的に変形しない、すなわち高い弾性率を持つ、実質的に剛性を持つ構造）になっている。

符号５は、レンズ１、リング部材２、保持部材３、弾性部材４によって構成される鏡筒ユニットを光軸方向に所定の間隔に調整するためのスペーサであり、図に示すように保持部材３とスペーサ５とには、外周部に６０度ピッチでボルト締結用のネジ穴が設けられている。各鏡筒ユニット内のレンズとスペーサとの位置関係は、相対的に６０度ピッチで任意の角度で組み合わせて固定することができるうえに、ボルト穴とボルトとによって形成される隙間の分だけ、光軸と垂直方向に調整しつつ移動させて固定することが可能な構成となっている。

符号６はリング部材２の周上３個所に固定され、球状部（裏面側球状部、ここで、裏面側とは、レンズ１の−Ｚ方向側のことであり、別の言い方をすればレンズ１の略重力方向側である。）６１が埋め込まれたブロックである。本実施の形態においては、球状部６１はブロック６にロウ接合されているが、脱ガス量の少ないエポキシ系の接着剤などによって固定することも可能であるし、ブロック６上に一体加工によって球形状を形成することも可能である。

図２（ａ）は、レンズ１の外観斜視図であり、図２（ｂ）は、レンズ１の外周部に形成されたＶ溝を拡大して示す部分拡大図である。レンズ１の外周部は、図２（ｂ）に示すように研削加工によって形成された上下２つの平面ａ，ｂに、断面がＶ字形状をした溝（以下Ｖ溝と記す）が、１２０度のピッチで放射方向に加工されている。Ｖ溝は、レンズ研磨面に直接加工することも可能であるが、押圧荷重によるレンズ面の歪みを極力減らすためには、本実施の形態のように段形状に加工された研磨面以外の面に、Ｖ溝を加工することが望ましい。レンズ下面側に設けられた各々のＶ溝（裏面側溝部）に、それぞれ上記の球状部６１が当接することで、レンズ1は反重力方向以外のすべての方向に対して、運動学的に過剰拘束なくレンズ１がブロック６に対して位置決めされる。

Ｖ溝の球状部６１が当接する部分は、精密ラップ加工により高い面精度の面が形
成されており、レンズを繰り返し着脱した際の位置決め再現性が高められている。レンズ上面側のＶ溝部には、レンズを反重力方向に拘束する（レンズの反重力方向への移動を拘束する）ための拘束装置（表面側ブロック）７が当接している。拘束装置７は図３に示すように同一面内３箇所に球状部７１が埋め込まれている。このうち、レンズ１の溝部に係合する１つを表面側球状部（表面側とは、レンズ１の＋Ｚ方向側のことであり、別の言い方をすればレンズ１の略反重力方向側である。）といい、ブロック６に設けられた溝部（連結溝）に係合する２つを連結球状部という。この球状部７１も、接着や一体加工によって形成してもよい。３箇所の球状部７１のうち１つの表面側球状部がレンズ上面に設けられた溝部（表面側溝部）に、残り２つの連結球状部がブロック６上に設けられたＶ溝部に当接することにより、拘束装置７は運動学的に位置決めされている。さらに、拘束装置７がコイルバネ８により重力方向に引っ張られることによって、レンズ１は、対向する２つの球状部６１，７１に挟まれて固定される。コイルバネ８による引っ張り力は、レンズ剛性、レンズ重量、許容される複屈折量、レンズ製造時及び運搬時に加わる衝撃値などから最適化されるが、概ね３〜６０Ｎである。

コイルバネ８は引っ張り方向以外の方向に対しては、剛性が低いため、拘束装置７がＸＹ面内方向に過度な力を受けることはない。すなわち、レンズ１は単純な光軸方向の押圧力のみを受けることになるため、レンズ１を固定する力によってレンズ面が歪む量を最小限に抑えることが可能となる。

レンズに荷重を加えることにより生じる複屈折量を測定した結果、レンズ外周部から中心に向かって荷重をかけた場合と、レンズ周辺から光軸方向に荷重をかけた場合とでは、明らかに後者の複屈折量の方が小さいことが実験により実証された。よって本実施の形態に示すように、光軸方向にレンズを押圧することによる固定方法は、複屈折性を考慮した場合にも有効であることが明らかである。

また、図４は、物体を鉛直方向に押圧し、摩擦力により固定する場合に、水平方向の外力に対して物体が位置ずれを起こす条件を説明する説明図である。図４（ａ）は物体の上平面部に対して鉛直方向に荷重をかけた時の様子をモデル化したもの、図４（ｂ）は、本実施の形態のように、溝部などの斜面に荷重をかけた時の様子をモデル化したものである。垂直方向押圧力をｆ、静止摩擦係数をμとすると、図４（ａ）に示す場合、水平方向の力Ｆに対して、
Ｆ＞μｆ
の場合に、物体は水平移動することになる。一方図４（ｂ）に示す物体が水平移動する条件は、
Ｆ＞ｆ（ｓｉｎθ＋μｃｏｓθ）／（ｃｏｓθ−μｓｉｎθ）
となる。

図４（ｂ）に示す場合、水平方向の力Ｆに対して物体が移動しないための条件は、静止摩擦係数とＶ溝を形成する斜面の角度とにより決定されるが、μ＝０．１程度、０＜θ＜８０°の範囲（この範囲内ではｃｏｓθ−μｓｉｎθ＞０となる）においては、
（ｓｉｎθ＋μｃｏｓθ）／（ｃｏｓθ−μｓｉｎθ）＞μ
となり、平面に荷重をかけた図４（ａ）に示す場合に比べて、図４（ｂ）に示すものは常に高い水平方向保持力が得られることがわかる。

本実施の形態ではレンズに設けられたＶ溝の傾斜角θ＝π／４、静止摩擦係数μ＝０．１程度（この範囲内ではｃｏｓθ−μｓｉｎθ＞０となる）であり、
（ｓｉｎθ＋μｃｏｓθ）／（ｃｏｓθ−μｓｉｎθ）＝１．２２
となり、平面押圧に比べ、より大きな水平方向外力に耐えてレンズを所定の位置に保持することが可能である。

［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係る保持機構について図５を用いて説明する。図５（ａ）は本発明の実施の形態２に係る保持機構としてのレンズ保持部の要部を拡大して示す要部拡大図であり、図５（ｂ）はこのレンズ保持部に用いられ、レンズを把持する機能を有するブロック６の分解斜視図であり、図５（ｃ）はレンズ１の外周に形成されたＶ溝を拡大して示す部分拡大図である。このレンズ保持部及びそれに保持されるレンズは、例えば半導体露光装置の投影光学系を構成する。なお、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

レンズ１上面側のＶ溝部には、レンズを反重力方向に拘束するための拘束装置７が当接される。拘束装置は同一面内３箇所に球状部が埋め込まれている。実施の形態１においては、３箇所の球状部のうち１つがレンズ１上面に設けられたＶ溝部に、残り２つがブロック６上に設けられたＶ溝部に当接しているのに対し、本実施の形態２では、レンズ側に２つ、ブロック側に１つのＶ溝が形成され、それぞれに球状部が係合している。

レンズ側に形成された２つのＶ溝は、互いに平行にならないよう、所定の角度をなすように形成されているため、本実施の形態２においても拘束装置７は運動学的に位置決めされる。レンズ１上面側に設けられた２つのＶ溝は、その下面対向側にあるＶ溝と光軸を含む面に対して、対称に位置することが望ましい。

これにより、レンズ固定のために必要な１点あたりの押圧荷重を分散することができ、レンズに生じる複屈折量を、さらに低減することが可能である。また、レンズ上面を押圧する２点間の距離が離れるとレンズ面が押圧荷重によって面外変形してしまうので、変形が無視できる程度になるように２点間の距離は最適化されている。本実施の形態では、２点間の距離が３０ｍｍ以下としている。それにより、押圧荷重による面外変形が光学性能上無視できることが確認されている。

［実施の形態３］
本発明の実施の形態３に係る保持機構について、図６を用いて説明する。図６（ａ）は本発明の実施の形態３に係る保持機構としてのレンズ保持部の要部を拡大して示す要部拡大図であり、図６（ｂ）はこのレンズ保持部に用いられ、レンズを把持する機能を有する十字バネ付きブロック９を上面から見た外観斜視図であり、図６（ｃ）は図６（ｂ）に示す十字バネ付きブロック９を底面から見た外観斜視図である。このレンズ保持部及びそれに保持されるレンズは、例えば半導体露光装置の投影光学系を構成する。なお、実施の形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

十字バネ付きブロック９は、実施の形態１に示したブロック６のリング部材３とブロック６との固定部近傍に、断面が十字形状の弾性部材を設けたものである。具体的には、レンズ１の径方向（図６のＸ方向）に垂直な第１板状部とレンズ１の周方向（図６のＹ方向）に垂直な第２板状部とを有し、第１板状部により主にレンズの周方向への変形を可能にし、第２板状部により主にレンズの径方向への移動を可能にしている。このような十字形状の弾性部材を有することにより、リング部材３のブロック取付け部がＸ軸周りの回転方向に変形した際に、十字状弾性部材がねじり弾性変形することができるため、リング部材３の変形をレンズに伝達しにくい形状になっている。これにより、レンズ製造時やレンズ輸送時に光学系に与えられる外力によってレンズ性能が悪化することを防ぐことができる。

また、投影光学系を構成する光学要素の間隔が極端に狭く、実施の形態１で示したように、リング部材と保持部材とを弾性部材で締結することが困難な場合には、図７に示すように、ねじりに加えてＸ方向にも弾性を有する第二の弾性部材を構成することで、等価な性能が得られる。本実施の形態３は、実施の形態１を改良した例として図面を記載したが、もちろん実施の形態２に付加して適用することも可能である。

上述の実施の形態１〜３において、球状部と溝部は、球状部を保持機構側に、溝部をレンズ（光学素子）側に設けているが、勿論お互いを逆側に設けても構わない。また、上述の実施の形態１〜３では、溝部をレンズ（光学素子）に設けていたが、レンズとの位置関係が固定されたレンズ保持部材に溝部を設け、その溝部と上述の球状部とを係合させても良い。勿論その場合も溝部と球状部とはお互いに逆側に設けても構わない。さらに、レンズ１の裏面側に関しては、レンズ１に溝部を設け、レンズ１の表面側に関しては、レンズ１に球状部を設けるような構成であっても良いし、その逆の構成としても構わない。その場合、保持機構側には、レンズ１に設けられた形状に合わせて、溝部又は球状部を形成する。

［実施の形態４］
図８は、本発明に係る保持機構としてのレンズ保持部を適用した半導体露光装置Ｓの要部構成を示すブロック図である。図示しない光源からの露光光が照明光学系５４によってレチクルステージ５１上に保持されたレチクル５０へと導かれる。レチクル５０を通過した露光光は、フレーム５６に支持された投影光学系５２を通ってウエハステージ５３上に保持された露光対象としてのウエハ（基板）５５へと至る。このように、レチクル５０上に形成された回路パターンがウエハ５５上へと投影される。

この投影光学系５２には、複数のレンズが用いられており、それらのレンズは本発明に係るレンズ保持部によって保持されている。もちろん、照明光学系５４内のレンズにこのレンズ保持部を適用することも可能である。

［実施の形態５］
次に、図１０及び図１１を参照して、上述の露光装置Ｓを利用したデバイスの製造方法の実施の形態を説明する。図１０は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１０１（回路設計）ではデバイスの回路設計を行う。ステップ１０２（レチクル製作）では、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する。ステップ１０３（ウエハ製造）ではシリコンなどの材料を用いてウエハ（基板）を製造する。ステップ１０４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、レチクルとウエハを用いてリソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。ステップ１０５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ１０４によって作成されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ１０６（検査）では、ステップ１０５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ１０７）される。

図１１は、ステップ１０４のウエハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１１２（ＣＶＤ）では、ウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１１３（電極形成）では、ウエハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１１４（イオン打ち込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１１６（露光）では、露光装置Ｓによってレチクルの回路パターンをウエハに露光する。ステップ１１７（現像）では、露光したウエハを現像する。ステップ１１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウエハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施の形態の製造方法によれば従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形や変更が可能である。

以上の本実施形態によれば、レンズ等の光学素子に大きな力を加えることなく、所定の位置に確実に光学素子を位置決めすることが可能である。また接着剤などの有害なガスを発生させる材料を使用することがないため、これを半導体露光装置などの投影光学系に適用することによって、コンタミによる透過率劣化のない、安定した、収差の小さい露光性能が実現でき、解像力の高い転写を行うことができる。これにより、微細な半導体を製造することが可能になる。さらに露光装置の製造過程及びメンテナンス過程において、単レンズの交換を行う場合にも作業を短時間で行うことが可能となり、歩留りを向上させることができる。

以上、本発明を半導体露光装置の投影レンズシステムを例として説明したが、光学要素としては屈折レンズ以外にミラーに適用してもよい。また、回折を応用した光学素子など、変形や脱ガスによる光学性能劣化を問題とする光学素子に適用することが可能である。

（ａ）は、本発明の実施の形態１に係るレンズ保持部の外観斜視図であり、（ｂ）はレンズを把持する機能を有するブロックの外観斜視図である。 （ａ）は、レンズの外観斜視図であり、（ｂ）は、レンズの外周部に形成されたＶ溝を拡大して示す部分拡大図である。 図１（ｂ）に示すブロックの分解斜視図である。 物体を鉛直方向に押圧し、摩擦力により固定する場合に、水平方向の外力に対して物体が位置ずれを起こす条件を説明する説明図であって、（ａ）は物体の上平面部に対して鉛直方向に荷重をかけた時の様子をモデル化したものであり、（ｂ）は、本実施の形態のように、溝部などの斜面に荷重をかけた時の様子をモデル化したものである。 （ａ）は本発明の実施の形態２に係るレンズ保持部の要部を拡大して示す要部拡大図であり、（ｂ）はこのレンズ保持部に用いられ、レンズを把持する機能を有するブロックの分解斜視図であり、（ｃ）はレンズの外周に形成されたＶ溝を拡大して示す部分拡大図である。 （ａ）は本発明の実施の形態３に係るレンズ保持部の要部を拡大して示す要部拡大図であり、（ｂ）はこのレンズ保持部に用いられ、レンズを把持する機能を有する十字バネ付きブロックを上面から見た外観斜視図であり、（ｃ）は図６（ｂ）に示す十字バネ付きブロックを底面から見た外観斜視図である。 本発明の実施の形態３に係るレンズ保持部に用いられる十字バネ付きブロックの他の例を示す外観斜視図である。 本発明の実施の形態４に係る露光装置の要部構成を示すブロック図である。 従来の半導体露光装置用の光学系の鏡筒構造を示す部分断面図である。 図８に示す露光装置によるデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。 図１０に示すステップ１０４の詳細なフローチャートである。

符号の説明

Ｓ：露光装置
ａ，ｂ：平面
１：石英レンズ
２：リング部材
３：保持部材
４：弾性部材
５：スペーサ
６：ブロック（裏面側ブロック）
７：拘束装置（表面側ブロック）
８：コイルバネ
９：十字バネ付きブロック
５０：レチクル
５１：レチクルステージ
５２：投影光学系
５３：ウエハステージ
５４：照明光学系
５５：ウエハ
５６：フレーム
６１，７１：球状部
１０１，１０２：レンズ
１０３，１０４：金枠

Claims (9)

1. 光学素子を保持する保持機構であって、
   前記光学素子又は該光学素子との位置関係が固定された保持部材の裏面側に設けられた裏面側レンズ係合部と係合する裏面側保持係合部を含む裏面側ブロックと、
   前記光学素子又は前記保持部材の表面側に設けられた表面側レンズ係合部と係合する表面側保持係合部を含む表面側ブロックとを有しており、
   前記裏面側レンズ係合部が少なくとも部分的に球形状をした球状部、又は溝部を有し、前記裏面側保持係合部が前記裏面側レンズ係合部の球状部と係合する溝部、又は前記裏面側レンズ係合部の溝部と係合し、少なくとも部分的に球形状をした球状部を有しており、
   前記表面側レンズ係合部が少なくとも部分的に球形状をした球状部、又は溝部を有し、前記表面側保持係合部が前記表面側レンズ係合部の球状部と係合する溝部、又は前記表面側レンズ係合部の溝部と係合し、少なくとも部分的に球形状をした球状部を有しており、
   前記裏面側ブロックと前記表面側ブロックとが連結されていることを特徴とする保持機構。
2. 前記表面側ブロックと前記裏面側ブロックとが弾性部材によって結合され、該弾性部材によって前記表面側ブロックが前記裏面側ブロックに向けて前記光学素子を付勢し、前記光学素子の光軸方向の膨張を許容することを特徴とする請求項１に記載の保持機構。
3. 前記裏面側ブロックが連結溝を有し、前記表面側ブロックが少なくとも部分的に球状とされ、該連結溝と係合する突起状の連結球状部を有していることを特徴とする請求項１に記載の保持機構。
4. 前記裏面側ブロックの前記球状部及び前記表面側ブロックの前記球状部がそれぞれ１個で、かつ前記連結球状部が２個であるか、又は前記裏面側ブロックの前記球状部及び前記表面側ブロックの前記球状部がそれぞれ２個で、かつ前記連結球状部が１個であることを特徴とする請求項３に記載の保持機構。
5. 前記連結球状部が前記連結溝に対して前記弾性部材によって付勢されていることを特徴とする請求項３に記載の保持機構。
6. 前記裏面側ブロックの前記溝部及び前記表面側ブロックの前記溝部がＶ溝形状であり、該Ｖ溝を形成する２つの面のなす角が２０°以上１８０°未満であることを特徴とする請求項１に記載の保持機構。
7. 前記Ｖ溝を形成する２つの平面が、精密ラップ加工されていることを特徴とする請求項５に記載の保持機構。
8. 露光光源からの露光光をレチクルに導く照明光学系と、
   該レチクルを駆動するレチクル駆動系と、
   前記レチクル上のパターンを基板上へ投影する投影光学系と、
   該基板を駆動する基板駆動系とを有する露光装置であって、前記照明光学系又は前記投影光学系のうち少なくともいずれかに請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載の保持機構が用いられていることを特徴とする露光装置。
9. 請求項８に記載の露光装置によって前記基板にパターンを投影露光する工程と、
   投影露光された前記基板に所定のプロセスを行う工程とを有するデバイスの製造方法。