JP2007017632A - 光学素子保持装置、鏡筒及び露光装置並びにデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 光学素子の光学性能変化を抑制可能な光学素子保持装置及び鏡筒、高集積度のデバイスを効率及び歩留まりよく製造可能な露光装置及びデバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】 光学素子の一方の面側から他方の面側への流体の流通により光学性能変化を抑制可能な光学素子保持装置において、スリット３６ｂにおける枠体３１の第１面３１ａ側の第１区画領域５８に面する開口部５９の全長にわたって、弾性シーリング材６０を封入する。また、気密リング３２を、枠体３１の第１面３１ａ全面にわたって接合する。そして、気密リング３２と、載置部３４及び枠体３１との隙間に封止材５７を封入する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、例えば、レンズ、ミラー等の光学素子を保持するための光学素子保持装置に関するものである。また、本発明は、内部に少なくとも１つの光学素子を有する鏡筒に関するものである。さらに、本発明は、例えば半導体素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等のデバイスの製造工程で使用される露光装置及びそのデバイスの製造方法に関するものである。

この種の露光装置における光学系では、厳密に光学調整が行われており、その光学系を構成するレンズ、ミラー等の光学素子は、精密に加工された光学素子保持装置で保持されている。また、光学系の組立時、保存時、搬送時さらに露光装置の動作時においては、温度変化と、個々の光学素子にかかる重力、衝撃等の外力の作用による個々の光学素子の歪みとをできるだけ小さくする必要がある。

特に、露光装置の投影光学系の各レンズは、一般的にレンズセルに取り付けられ、このレンズセルを積層することによって鏡筒が構成される。このレンズセルには、投影光学系の組立中に生じる機械的な問題（例えば鏡筒に加えられた衝撃のレンズへの伝達）、温度変化により生じることのある機械的な問題（例えばレンズの伸縮）を解消するような設計がなされている。

特に、半導体素子では、近年の著しい高集積度化要求に伴って、回路パターンがますます微細化してきている。このため、露光装置では、さらなる露光精度の向上及び高解像度化の要求が高まっており、光学素子の光学面を良好な状態に保つ技術の重要性が増してきている。

このようなレンズに作用する種々の機械的な問題を解消する構造を有するレンズ保持装置としては、例えばレンズを、レンズセル内に形成されたカンチレバータイプの屈曲部の上に配置された３つの受座に接着したものが提案されている（特許文献１参照）。この構成では、温度変化により生じるレンズセル又はレンズの伸縮及び収縮を、カンチレバー屈曲部の曲がりによって吸収し、レンズが機械的応力により歪曲しないようになっている。
米国特許４，７３３，９４５号

ところで、上述した構成においては、カンチレバー屈曲部がレンズの半径方向への変位を許容するため、レンズの受座位置とカンチレバー屈曲部とレンズ保持装置の枠体との間に、レンズの光軸方向に連通する隙間が存在する。このため、レンズの一方の光学面側と他方の光学面側との気体がほとんど抵抗なく流通することになる。従って、レンズを保持するレンズ保持装置の内部に、汚染物質が侵入したりすると、その汚染物質がそのレンズ表面のみならず他のレンズ表面に付着するおそれがある。これにより、光学系の光学性能に、予測不能な変化が生じるおそれがあった。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的としては、光学素子の一方の面側から他方の面側への流体の流通により生じる光学素子の光学性能変化を小さく抑えることのできる光学素子保持装置及び鏡筒を提供することにある。その他の目的としては、高集積度のデバイスを効率よく、また歩留まりよく製造可能な露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光学素子の外周を取り囲む枠体と、前記枠体に対して所定間隔離して取り付けられ、前記光学素子の外周部を保持するとともに、温度変化によって生じる前記枠体と前記光学素子との少なくとも一方の膨張または収縮に対応するために、前記光学素子の半径方向に変位可能な変位部材とを備える光学素子保持装置において、前記枠体と前記変位部材との間における流体の流通を調整する流通調整機構を備えることを特徴とするものである。

この請求項１に記載の発明では、枠体と変位部材との間における流体の流通を調整することができる。このため、光学素子、ひいてはその光学素子を含む光学系全体の光学性能の変化の発生を回避することが可能となる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記枠体と前記変位部材とは一体に形成され、前記枠体と前記変位部材との間には、前記枠体と前記変位部材とを所定間隔離すために前記光学素子の光軸方向に延びて形成されたスリットを有し、前記流通調整機構は、前記スリットを介して、前記光学素子の光軸方向における前記枠体の第１面側における第１区画領域と、該第１面と反対側の第２面側における第２区画領域との間における前記流体の流通を調整することを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記枠体と前記変位部材とは別部材で形成され、前記枠体と前記変位部材との間には、前記枠体と前記変位部材とを所定間隔離すために前記光学素子の光軸方向に延びて形成されたスリットを有し、前記流通調整機構は、前記スリットを介して、前記光学素子の光軸方向における前記枠体の第１面側における第１区画領域と、該第１面と反対側の第２面側における第２区画領域との間における前記流体の流通を調整することを特徴とするものである。

これらの請求項２及び３に記載の発明では、枠体と変位部材との間に存在し、光学素子の両側の区画領域を連通するスリットを介した流体の流通が調整される。これにより、請求項１に記載の発明の作用がより確実に発揮される。特に、請求項２に記載の発明では、枠体と変位部材とが一体形成されるため、光学素子保持装置における部品点数と組立工数の削減を図ることができ、光学素子保持装置を安価でしかも精度よく製造することが可能となる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項２または３のうちいずれか一項に記載の発明において、前記流通調整機構は、前記第１面側及び前記第２面側の少なくとも一方に設けられ、前記スリット、前記枠体と前記変位部材とにおける前記スリットの周囲を覆う蓋体を含むことを特徴とするものである。

この請求項４に記載の発明では、請求項２または３のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、簡単な構成で、スリットを介する流体の流通を調整することが可能となる。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記変位部材と前記蓋体との間には、前記変位部材の変位を許容する許容空間が形成されていることを特徴とするものである。

例えば光学素子が、温度変化によって膨張または収縮した場合には、変位部材が枠体及び蓋体に対して相対変位することになる。ここで、この請求項５に記載の発明によれば、請求項４記載の発明の作用に加えて、変位部材と蓋体とが干渉することがなく、光学素子の熱膨張または熱収縮に対する変位部材の変位の応答性が良好に保たれる。

また、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の発明において、前記蓋体は、可撓性を有する薄膜状のものを含むことを特徴とするものである。
この請求項６に記載の発明では、請求項４または５に記載の発明の作用に加えて、スリット及びその周辺に、例えばテープ状のものを貼り付けるといった極めて簡単な構成で、そのスリットを介した流体の流通を調整することが可能となる。

また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の発明において、前記流通調整機構は、前記枠体と前記変位部材との間に封入され、前記変位部材の変位を許容する弾性シーリング材を含むことを特徴とするものである。

この請求項７に記載の発明では、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、枠体と変位部材との間に弾性シーリング材を封入するといった極めて簡単な構成で、そのスリットを介した流体の流通を調整することが可能となる。

また、請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の発明において、前記変位部材は、前記光学素子の外周部の一部分に対向する対向面と、前記対向面に形成され、前記光学素子の外周部に接触する凸状の支持座とを有し、前記対向面と前記光学素子の外周部との間は、前記凸状の支持座で前記光学素子の外周部を支持することによって所定のクリアランスが形成されていることを特徴とするものである。

例えば光学素子の外周部をその全周にわたって枠体等で保持しようする場合、光学素子の光学面の面精度を良好に保とうとすれば、枠体等の表面を極めて厳密に加工する必要がある。これに対して、この請求項８に記載の発明によれば、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、所定のクリアランスが確保され、光学素子は支持座のみで支持される。このため、光学素子支持装置を製造する際に、支持座の部分のみを厳密に加工すればよく、光学素子保持装置の製造を容易に行うことが可能となる。

また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記枠体は、前記光学素子の外周部の残りの部分に対向する対向面を有し、前記対向面と前記光学素子の外周部との間は、前記変位部材が備える前記凸状の支持座で前記光学素子の外周部が支持されることによって、所定のクリアランスが形成されていることを特徴とするものである。

この請求項９に記載の発明では、請求項８に記載の発明の作用に加えて、支持座が変位部材に形成されていることで、光学素子と枠体とが所定のクリアランスを介して、離間した状態となる。このため、温度変化による光学素子と枠体との相対変位が、変位部材の変位により、光学素子に何らストレスを与えることなく許容される。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、前記支持座が、該支持座を有する部材に対して該部材より高硬度のジグを押しつけることにより、その押しつけ部の周囲に盛り上げられた凸部であることを特徴とするものである。

この請求項１０に記載の発明では、請求項９に記載の発明の作用に加えて、支持座を容易に、かつ精度よく形成することが可能となる。
また、請求項１１に記載の発明は、内部に複数の光学素子を保持する鏡筒において、
前記光学素子の少なくとも１つを請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置を介して保持したことを特徴とするものである。

この請求項１１に記載の発明では、鏡筒内に収容される光学系を構成する光学素子の光学性能が高く保たれるため、光学系全体の光学性能も高く維持される。
また、請求項１２に記載の発明は、所定のパターンを介した露光光を基板に照射して、前記基板を露光する露光装置において、前記露光光が通過する光学素子の少なくとも１つを請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置を介して保持したことを特徴とするものである。

この請求項１２に記載の発明では、光学素子の光学性能が高く保持されるため、所定のパターンの露光精度が高められる。このため、高集積度のデバイスを、歩留まりよく製造することが可能となる。

また、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、前記所定のパターンを前記基板上に投影する投影光学系を有し、前記光学素子は、前記投影光学系の像面に最も近い光学素子であることを特徴とするものである。

また、請求項１４に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、前記所定のパターンを前記基板上に投影する投影光学系を有し、前記光学素子は、前記投影光学系の像面に最も近い光学素子に次いで像面に近い光学素子であることを特徴とするものである。

投影光学系では、その像面に近い光学素子ほど、光学素子を汚染し得る流体や投影光学系の光学性能を不安定化する流体に曝されやすいものとなっている。これらの請求項１３及び１４に記載の発明のように、投影光学系の像面に近い光学素子を、優れた作用を奏する上記各発明の光学素子保持装置で保持することにより、特に顕著に請求項１２に記載の発明の作用が奏される。

また、請求項１５に記載の発明は、請求項１３または１４に記載の発明において、前記投影光学系と前記基板との間に所定の液体を介在させることを特徴とするものである。
投影光学系と基板との間に所定の液体を介在させる液浸型露光装置では、その所定の液体が投影光学系内に侵入しやすく、侵入した液体は、投影光学系の光学性能に影響を及ぼしやすい。このため、この請求項１５に記載の発明によれば、請求項１３または１４に記載の発明の作用が、特に顕著に奏される。

また、請求項１６に記載の発明は、リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前記リソグラフィ工程は、請求項１２〜１５のうちいずれか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするものである。

この請求項１６に記載の発明によれば、高集積度のデバイスを歩留まりよく製造することが可能となる。
次に、前記各請求項に記載の発明にさらに含まれる技術的思想について、それらの作用とともに以下に記載する。

（１） 前記蓋体の周縁と前記枠体との間の隙間を封止する封止材を設けたことを特徴とする請求項２〜５のうちいずれか一項に記載の光学素子保持部材。
従って、この（１）のように構成すれば、枠体と蓋体との間の隙間を封止材で封止することにより、スリット側の区画領域と蓋体外側の区画領域とを気密状態または防水した状態で容易に区画することが可能になるという作用が奏される。

（２） 前記蓋体を、前記枠体における前記光学素子の光軸方向と交差する面のほぼ全面を覆うように設けたことを特徴とする請求項４または５に記載の光学素子保持装置。
従って、この（２）のように構成すれば、光学素子保持部材の部品点数及び組立工数の増大を抑制することができ、光学素子保持装置を安価に製作することが可能になるという作用が奏される。

（３） 前記弾性シーリング材は、低反発性の弾性樹脂材料からなることを特徴とする請求項７に記載の光学素子保持装置。
従って、この（３）のように構成すれば、変位部材の変位に対する弾性シーリング材の抵抗力が小さくなり、変位部材における光学素子と枠体との相対変位に対する追従性が向上されるという作用が奏される。

（４） 前記流通調整機構が、前記枠体と前記変位部材との間を通過する光線に対して遮光性を有する物質を含んで構成されていることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置。

従って、この（４）のように構成すれば、枠体と変位部材との間を通過する迷光を遮断することができて、露光装置に組み上げた状態で露光精度を向上せしめるという作用が奏される。

（５） 前記所定のクリアランスに、前記光学素子と前記枠体との相対変位を許容しつつ前記クリアランスを封止する封止材を設けたことを特徴とする請求項８または９に記載の光学素子保持装置。

従って、この（５）のように構成すれば、枠体と光学素子との間のクリアランスを封止材で封止することにより、スリット側の区画領域と蓋体外側の区画領域とを気密または液密な状態で容易に区画することが可能になるという作用が奏される。

（６） 前記複数の光学素子により区画される複数の区画領域の少なくとも１つに所定の気体を供給する供給機構を設けたことを特徴とする請求項１３〜１５のうちいずれか一項に記載の鏡筒。

従って、この（６）のように構成すれば、鏡筒内に侵入し、鏡筒内に収容された光学系の光学性能を劣化あるいは不安定化させる物質をいち早く鏡筒外に排出でき、光学系の光学性能を高く保つことが可能になるという作用が奏される。

（７） 前記供給機構を、前記区画領域のうちで少なくとも最も前記投影光学系の像面に最も近い区画領域または最も前記投影光学系の像面に最も近い区画領域に次いで像面に近い区画領域に設けたことを特徴とする（６）に記載の鏡筒。

従って、この（７）のように構成すれば、特に光学系の光学性能を劣化あるいは不安定化させる物質が侵入しやすい区画領域に、供給機構を設けることで、特に顕著に前記（６）に記載の作用が奏される。また、鏡筒内から漏出したガスの流れによって、位置計測装置の計測環境が変化することを抑制することが可能となる。

以上詳述したように、本発明によれば、光学素子の一方の面側から他方の面側への流体の流通により生じる光学素子の光学性能変化を抑制可能な光学素子保持装置及び鏡筒を提供することができる。また、高集積度のデバイスを効率よく、また歩留まりよく製造可能な露光装置及びデバイスの製造方法を提供することができる。

（第１実施形態）
以下に、本発明の第１実施形態について露光装置と光学素子保持装置と鏡筒とを、半導体素子製造用の露光装置と、その内部のレンズ等の光学素子を保持する光学素子保持装置と、投影光学系を収容する鏡筒とに具体化した図１〜図９に基づいて説明する。

図１は、露光装置２１の概略構成を示す図である。図１に示すように、露光装置２１は、光源２２と、照明光学系２３と、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチクルステージ２４と、投影光学系２５と、基板としてのウエハＷを保持するウエハステージ２６とから構成されている。

前記光源２２は、ＡｒＦエキシマレーザ光源からなっている。照明光学系２３は、図示しないリレーレンズ、フライアイレンズ、ロッドレンズ等のオプティカルインテグレータ、コンデンサレンズ等の各種レンズ系及び開口絞り等を含んで構成されている。そして、光源２２から出射される露光光ＥＬが、この照明光学系２３を通過することにより、レチクルＲ上のパターンを均一に照明するように調整される。

前記レチクルステージ２４は、照明光学系２３の下方、すなわち、後述する投影光学系２５の物体面側において、そのレチクルＲの載置面が投影光学系２５の光軸方向とほぼ直交するように配置されている。

投影光学系２５は、光学素子としてのレンズ２８と、このレンズ２８を収容するレンズセル２９とを備える。また、レンズセル２９を積層することによって、投影光学系２５を収容する鏡筒２７が構成される。この鏡筒２７には、露光光ＥＬに対して不活性な不活性ガス（例えば、窒素またはヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノン等の希ガス）を、鏡筒２７の内部空間に供給するパージガス供給装置２５ａが接続されている。

ウエハステージ２６は、投影光学系２５の像面側において、ウエハＷの載置面が投影光学系２５の光軸方向と交差するように配置されている。このウエハステージ２６の側面には反射鏡２６ａが形成されている。そして、この反射鏡２６ａに対して所定の計測光を出射するとともに、反射鏡２６ａでの反射光を受光して、そのウエハステージ２６の位置、つまりウエハＷの位置を計測するための干渉計２６ｂが配備されている。また、ウエハステージ２６の近傍には、投影光学系２５を挟むようにして、ウエハＷに対して斜め方向から所定の計測光を投射する送光系３０ａと、ウエハＷの表面での反射光を受光する受光系３０ｂとからなる斜入射方式のオートフォーカス装置３０が配備されている。

そして、前記露光光ＥＬにて照明されたレチクルＲ上のパターンの像が、投影光学系２５を通して所定の縮小倍率に縮小された状態で、ウエハステージ２６上のウエハＷに投影転写されるようになっている。

次に、レンズセル２９の詳細構成について説明する。
図２は、レンズセル２９を示す斜視図である。レンズ２８は合成石英や蛍石等の硝材からなり、その外周部をなすフランジ部２８ａが形成されている（図８参照）。図２に示すように、レンズセル２９は、枠体３１と、その枠体３１の第１面３１ａ全体を覆う流通調整機構及び蓋体としての気密リング３２とからなっている。枠体３１及び気密リング３２は金属材料により円環状に形成される。レンズセル２９が複数積み重なって１つの鏡筒２７が構成されている。

図３はレンズセル２９から気密リング３２を取り外した状態で示す斜視図、図４はレンズセル２９を下方（投影光学系２５の像面側）から見た一部切欠斜視図である。図３及び図４に示すように、枠体３１には、等角度間隔をおいて配設された３つの保持部３３が形成されている。そして、これらの保持部３３において、レンズ２８のフランジ部２８ａが保持されるようになっている。

図５は保持部３３を下方（投影光学系２５の像面側）から見た斜視図であり、図６はその保持部３３を分解して示す下方から見た斜視図である。図５及び図６に示すように、保持部３３は、大きく分けて変位部材としての載置部３４とクランプ部材３５とからなっている。

図７は、載置部３４を中心とした枠体３１の部分平面図である。なお、図７においては、理解を容易にするために、切り欠きバネ３７の厚さを大きくした状態で描いている。
図７に示すように、枠体３１には、ワイヤ放電加工によって、レンズ２８の光軸と平行な方向に貫通した複数のスリット３６ａ，３６ｂが形成され、これらのスリット３６ａ，３６ｂによって、平面略凸字状の載置部３４が区画形成されている。この複数のスリット３６ａ，３６ｂの存在により、載置部３４が、枠体３１に対して、レンズ２８の接線方向に延びる薄板状をなす一対の切り欠きバネ３７を介して、レンズ２８の半径方向に変位可能な状態で連結されている。

ここで、載置部３４と切り欠きバネ３７とは、ともに枠体３１と一体に（一個の部材で）形成され、レンズ２８と枠体３１とのレンズ２８の半径方向における相対変位を許容するタンジェントバー構造のフレクシャを構成している。

図８は、図７の８−８線における断面図であり、保持部３３を中心としたレンズセル２９の部分断面図である。図７及び図８に示すように、枠体３１及び載置部３４の内周側には、レンズ２８のフランジ部２８ａに対向する対向面としての段部３８が形成されている。この載置部３４における段部３８の中央には、レンズ２８のフランジ部２８ａに接触して、そのフランジ部２８ａを支持する凸状の支持座３９が形成されている。

そして、レンズ２８のフランジ部２８ａを支持座３９で支持することにより、レンズ２８のフランジ部２８ａと、載置部３４の段部３８との間には、所定のクリアランス４０が形成される。また、レンズ２８のフランジ部２８ａを支持座３９で支持することにより、レンズ２８のフランジ部２８ａと、枠体３１の段部３８との間にも、同様の所定のクリアランス４０が形成される。

図９は、支持座３９の形成方法に関する説明図である。図９に示すように、支持座３９は、載置部３４の段部３８に対して、その載置部３４を構成する部材より高硬度の尖頭部を有するジグ４１を押しつけることにより、その押しつけ部３８ａの周囲に盛り上げられた凸部３８ｂにより構成されている。

図６に示すように、クランプ部材３５は、支持座３９に対応して配置され、クランプ本体４２とパッド部材４３とからなっている。
クランプ本体４２は、押さえ面ブロック４４と、枠体３１に取り付けるための取付部４５と、押さえ面ブロック４４と取付部４５とを連結する腕部４６とからなっている。これら押さえ面ブロック４４と取付部４５と腕部４６とは、一体に形成されている。

押さえ面ブロック４４の上面には、支持座３９に対向するように押さえ面４７が形成されている。取付部４５と押さえ面ブロック４４とは所定の間隔をおいて離間されている。そして、この取付部４５を、パッド部材４３を介して枠体３１にボルト４８により締結することにより、クランプ本体４２が枠体３１に対して固定されるようになっている。

また、腕部４６は、押さえ面ブロック４４と取付部４５との両端を接続するように一対設けられている。各腕部４６は、平面コ字状になし、取付部４５に対して弾性変形可能に形成されている。

パッド部材４３は、クランプ本体４２の取付部４５と枠体３１との間に挟持される挟持部４９と、押さえ面４７とレンズ２８のフランジ部２８ａとの間に介装される作用部５０と、それら挟持部４９と作用部５０とを連結するとともに弾性変形可能な薄板状の薄板部５１とからなっている。作用部５０の上面には、レンズ２８のフランジ部２８ａに接触し、そのフランジ部２８ａを支持する押さえ座５２（図８参照）が、載置部３４の支持座３９に対応するように形成されている。この押さえ座５２は、載置部３４の支持座３９と同様に構成されている。

そして、このように構成されたクランプ部材３５は、図５及び図８に示すように、ボルト４８を締め込むことにより、クランプ本体４２の腕部４６が弾性変形されて、押さえ面ブロック４４の押さえ面４７に載置部３４側への押圧力を付与する。この押圧力は、パッド部材４３の押さえ座５２を介して、レンズ２８のフランジ部２８ａに作用する。これにより、レンズ２８のフランジ部２８ａが、載置部３４の支持座３９と、パッド部材４３の押さえ座５２との間に挟持される。

図６及び図８に示すように、気密リング３２の裏面、すなわち枠体３１の第１面３１ａに対向する面には、枠体３１の載置部３４及び切り欠きバネ３７を含む領域に対応するように凹部５５が形成されている。これにより、気密リング３２と、載置部３４及び切り欠きバネ３７との間に、レンズ２８及び枠体３１の少なくとも一方の熱膨張または収縮に伴って、載置部３４及び切り欠きバネ３７がレンズ２８の半径方向への変位が生じたときに、その変位が許容される許容空間５６が形成される。

また、気密リング３２の裏面と、枠体３１及び載置部３４の上面との間の隙間には、グリス、磁性流体等の封止材５７が、気密リング３２の内周縁の全周にわたって封入されている。この封止材５７として、グリスを使用する場合には、ケミカルクリーン性に優れた、例えばフッ素系のグリスを使用することが望ましい。さらに、レンズ２８と枠体３１及び載置部３４の内周面との間にも、同様の封止材５７が、レンズ２８のフランジ部２８ａの全周にわたって封入されている。

ここで、封止材５７は、外力が作用したときのみ所定の流動性が出現するようなものであり、通常は封入された状態のままで、ほとんどその場に留まっている。一方、気密リング３２またはレンズ２８と、載置部３４及び切り欠きバネ３７との間に、レンズ２８及び枠体３１の少なくとも一方の熱膨張及び収縮に伴って、載置部３４及び切り欠きバネ３７にレンズ２８の半径方向への変位が生じたときには、封止材５７が流動状態となって、その変位が抵抗を生じることなく許容される。

また、各スリット３６ａ，３６ｂにおける枠体３１の第１面３１ａ側の第１区画領域５８に面する開口部５９の全長にわたって、流通調整機構としての弾性シーリング材６０が封入されている。この弾性シーリング材６０としては、例えばシリコーン系、変性シリコーン系、ポリイソブチレン系、ポリサルファイド系、変性ポリサルファイド系、アクリル系、ポリウレタン系、アクリルウレタン系、ブチルゴム系、油性コーキング材等のシーリング材、及びこれらのシーリング材の混合物から適宜選択して使用することができる。これらの弾性シーリング材６０は、所定の弾性変形性を有しており、載置部３４及び切り欠きバネ３７のレンズ２８の半径方向への変位を、ほとんど抵抗を生じることなく許容する。

これら、気密リング３２、封止材５７及び弾性シーリング材６０の存在により、スリット３６ａ，３６ｂ、レンズ２８と枠体３１及び載置部３４との間のクリアランス４０を介した枠体３１の第１面３１ａ側とその反対の第２面３１ｂ側との連通が遮断される。これにより、枠体３１の第１面３１ａ側の第１区画領域５８と、第２面３１ｂ側の第２区画領域６１との間のガスの流通が抑制される。

なお、スリット３６ａ，３６ｂの幅が非常に狭い場合は、粘性によってグリスでも気密ができる。
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。

（ア） このレンズセル２９では、温度変化によって生じる枠体３１とレンズ２８との少なくとも一方の膨張または収縮に対応するために、レンズ２８の半径方向に変位可能な載置部３４及び切り欠きバネ３７とを備えている。そして、枠体３１と、載置部３４及び切り欠きバネ３７との間におけるガスの流通を抑制する気密リング３２及び弾性シーリング材６０を備えている。

このため、投影光学系２５内にレンズ２８を汚染したり、露光光ＥＬの特性変化させるような物質が侵入したとしても、その物質が他の区画領域へと移行することが抑制され、レンズ２８、ひいては投影光学系２５の光学性能が大きく変化することを回避することができる。また、鏡筒２７内に供給された不活性ガスが、レンズセル２９を介して漏出することが抑制される。

（イ） このレンズセル２９では、枠体３１と、載置部３４及び切り欠きバネ３７とは一体に形成され、枠体３１と載置部３４及び切り欠きバネ３７との間には、レンズ２８の光軸方向に延びるスリット３６ａ，３６ｂが形成されている。そして、これらスリット３６ａ，３６ｂを介した、レンズ２８の光軸方向における枠体３１の第１面３１ａ側における第１区画領域５８と、第２面３１ｂ側における第２区画領域６１との間におけるガスの流通が抑制されている。

このため、スリット３６ａ，３６ｂを介してガスが流通することがほとんどなく、（ア）に記載の効果がより確実に発揮される。また、枠体３１と、載置部３４及び切り欠きバネ３７とが一体形成されるため、レンズセル２９における部品点数と組立工数の削減を図ることができ、レンズセル２９を安価でしかも精度よく製造することができる。

（ウ） このレンズセル２９では、枠体３１の第１面３１ａ側に設けられ、スリット３６ａ，３６ｂ、枠体３１と載置部３４及び切り欠きバネ３７との周囲を覆う気密リング３２が設けられている。このため、枠体３１と載置部３４及び切り欠きバネ３７との上に気密リング３２を配置するという簡単な構成で、スリット３６ａ，３６ｂを介するガスの流通を抑制することができる。

（エ） このレンズセル２９では、気密リング３２が、枠体３１におけるレンズ２８の光軸方向と交差する第１面３１ａのほぼ全面を覆うように設けられている。このため、レンズセル２９の部品点数及び組立工数の増大を抑制することができ、レンズセル２９を安価に製作することができる。

（オ） このレンズセル２９では、気密リング３２の周縁と枠体３１との間の隙間に封止材５７が封止されている。このため、枠体３１の第１面３１ａ側の第１区画領域５８と第２面３１ｂ側の第２区画領域６１とを気密な状態で容易に区画することができる。

（カ） このレンズセル２９では、載置部３４及び切り欠きバネ３７と気密リング３２との間には、載置部３４及び切り欠きバネ３７の変位を許容する許容空間５６が形成されている。

このため、レンズ２８や枠体３１が、温度変化によって膨張または収縮した場合には、載置部３４及び切り欠きバネ３７が枠体３１及び気密リング３２に対して相対変位しても、載置部３４及び切り欠きバネ３７と気密リング３２とが干渉することがない。従って、レンズ２８や枠体３１の熱膨張または熱収縮に対する載置部３４及び切り欠きバネ３７の変位の応答性を、良好に保つことができる。

（キ） このレンズセル２９では、枠体３１と、載置部３４及び切り欠きバネ３７との間に形成されたスリット３６ａ，３６ｂ内に、弾性シーリング材６０が封入されている。
このため、スリット３６ａ，３６ｂ内に弾性シーリング材６０を封入するといった極めて簡単な構成で、載置部３４及び切り欠きバネ３７の変位を許容しつつ、スリット３６ａ，３６ｂを介したガスの流通を抑制することができる。

（ク） このレンズセル２９では、載置部３４は、レンズ２８のフランジ部２８ａに対向する段部３８と、その段部３８に形成され、レンズ２８のフランジ部２８ａに接触する凸状の支持座３９とを有している。そして、載置部３４の段部３８とレンズ２８のフランジ部２８ａとの間には、支持座３９でレンズ２８のフランジ部２８ａを支持することによって所定のクリアランス４０が形成されるようになっている。また、枠体３１の段部３８とレンズ２８のフランジ部２８ａとの間には、支持座３９でレンズ２８のフランジ部２８ａを支持することによって所定のクリアランス４０が形成されるようになっている。

例えばレンズ２８のフランジ部２８ａを、その全周にわたって枠体等で保持しようする場合、レンズ２８の光学面の面精度を良好に保とうとすれば、枠体等の表面を極めて厳密に加工する必要がある。

これに対して、このレンズセル２９では、所定のクリアランス４０が確保され、レンズ２８は支持座３９のみで支持される。このため、レンズセル２９を製造する際に、支持座３９の部分のみを厳密に加工すればよく、レンズセル２９の製造を容易に行うことができる。また、枠体３１とレンズ２８とが、クリアランス４０を介して離間されているため、温度変化によるレンズ２８と枠体３１との相対変位を、レンズ２８に何らストレスを与えることなく行わせることができる。

（ケ） このレンズセル２９では、載置部３４の支持座３９とパッド部材４３の押さえ座５２とが、載置部３４及びパッド部材４３に対して、より高硬度のジグ４１を押しつけることにより、その押しつけ部３８ａの周囲に盛り上げられた凸部３８ｂで構成されている。このため、載置部３４の支持座３９とパッド部材４３の押さえ座５２とを容易に、かつ精度よく形成することができる。

（コ） この鏡筒２７では、レンズ２８を前記（ア）〜（ケ）に記載の優れた効果を有するレンズセル２９で保持している。このため、鏡筒２７内に収容され、投影光学系２５を構成するレンズ２８の光学性能が高く保たれ、投影光学系２５の光学性能を高く維持することができる。

（サ） この鏡筒２７では、複数のレンズ２８により区画される第１及び第２区画領域５８，６１に不活性ガスを供給するパージガス供給装置２５ａが設けられている。
このため、鏡筒２７内に侵入し、鏡筒２７内に収容された投影光学系２５の光学性能を劣化あるいは不安定化させる物質をいち早く鏡筒２７外に排出でき、投影光学系２５の光学性能を高く保つことができる。

（シ） この露光装置２１では、露光光ＥＬが通過するレンズ２８を前記（ア）〜（ケ）に記載の優れた効果を有するレンズセル２９で保持している。このため、レンズ２８の光学性能が高く保持されるため、露光精度を高めることができる。従って、高集積度のデバイスを、歩留まりよく製造することが可能となる。

（ス） この露光装置２１では、投影光学系２５の像面に最も近いレンズ２８を、前記（ア）〜（ケ）に記載の優れた効果を有するレンズセル２９で保持している。
露光装置２１では、投影光学系２５において、その像面に近いレンズ２８ほど、汚染し得る物質や投影光学系２５の光学性能を不安定化する物質を含むガスに曝されやすいものとなっている。このため、本発明のレンズセル２９は、投影光学系２５の像面に近いレンズ２８等の光学素子を保持する光学素子保持装置として、特に好適である。

（第２実施形態）
つぎに、本発明の光学素子保持装置の第２実施形態について、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

この第２実施形態のレンズセル２９においては、図１０に示すように、気密リング３２に代えて、可撓性を有し薄膜状をなす流通調整機構及び蓋体としての粘着テープ７１が、スリット３６ａ，３６ｂを含んで、枠体３１の載置部３４と切り欠きバネ３７とを覆うように貼付されている。この粘着テープ７１は、可撓性を有しているため、レンズ２８及び枠体３１の少なくとも一方の温度変化により、枠体３１と、載置部３４及び切り欠きバネ３７とが相対変位しようとしたとしても、その相対変位が阻害されることがない。

また、この粘着テープ７１の粘着面とは反対側の基材面側には、露光光ＥＬを遮光するアルミ箔等の遮光性薄膜（図示略）が設けられている。
従って、本実施形態のレンズセル２９によれば、前記第１実施形態における（ア）、（イ）、（キ）〜（ス）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。

（セ） このレンズセル２９では、スリット３６ａ，３６ｂ及びその周囲を覆うように、可撓性を有する粘着テープ７１が貼付されている。このため、スリット３６ａ，３６ｂ及びその周囲に、粘着テープ７１を貼り付けるといった極めて簡単な構成で、そのスリット３６ａ，３６ｂを介したガスの流通を抑制することができる。

（ソ） このレンズセル２９では、スリット３６ａ，３６ｂ及びその周囲を覆うように貼付された粘着テープ７１に、露光光ＥＬに対して遮光性を有するアルミ箔が積層されている。このため、スリット３６ａ，３６ｂの間を通過する迷光を遮断することができて、露光装置２１に組み上げた状態で露光精度を向上させることができる。

（第３実施形態）
つぎに、本発明の光学素子保持装置の第３実施形態について、前記第１実施形態と異なる部分を中心に、図１１及びず１２に基づいて説明する。図１１はこの第３実施形態の露光装置７６を示す概略構成図となっており、図１２はこの第３実施形態の投影光学系２５の像面側部分を示す断面図となっている。

この第３実施形態の露光装置７６は、図１１に示すように、投影光学系２５と、その投影光学系２５の像面に最も近いレンズ７７とウエハＷとの間の光路空間を液体ＬＱで満たした液浸型露光装置となっている。この露光装置７６では、その投影光学系２５の像面に最も近い光学素子としての第１レンズ７７とウエハＷとの間の光路空間を液体ＬＱで満して、第１液浸領域ＬＴ１を形成する第１液浸機構７８を備えている。この露光装置７６は、投影光学系２５の投影領域（露光光ＥＬが照射される領域）を含むウエハＷの一部に、投影領域よりも大きく、かつウエハＷよりも小さい液体ＬＱの第１液浸領域ＬＴ１を局所的に形成する局所液浸方式を採用している。

また、第１レンズ７７と、その第１レンズ７７に次いで投影光学系２５の像面に近い光学素子としての第２レンズ７９との間の光路空間を液体ＬＱで満して第２液浸領域ＬＴ２を形成する第２液浸機構８０を備えている。

図１１及び図１２に示すように、第１液浸機構７８は、液体ＬＱを供給する第１供給口８１と、液体ＬＱを回収する第１回収口８２とを有する第１ノズル部材８３とを備えている。また第１液浸機構７８は、第１ノズル部材８３の第１供給口８１を介して投影光学系２５の像面側に液体ＬＱを供給する第１液体供給装置８４と、第１ノズル部材８３の第１回収口８２を介して投影光学系２５の像面側の液体ＬＱを回収する第１液体回収装置８５と備えている。

第１ノズル部材８３は、投影光学系２５の像面の近傍に設けられており、ウエハＷの上方において第１レンズ７７を囲むように環状に形成されている。ここで、第１レンズ７７は、鏡筒２７より露出している。第１液浸機構７８の動作は、図示しない制御装置により制御される。

第２液浸機構８０は、液体ＬＱを供給する第２供給口８８と、液体ＬＱを回収する第２回収口８９とを有する第２ノズル部材９０とを備えている。また、第２液浸機構８０は、第２ノズル部材９０の第２供給口８８を介して第１レンズ７７と第２レンズ７９との間に液体ＬＱを供給する第２液体供給装置９１と、第２ノズル部材９０の第２回収口８９を介して第２液体供給装置９１から供給された液体ＬＱを回収する第２液体回収装置９２と備えている。

第２ノズル部材９０は、第１ノズル部材８３の上方において、第２レンズ７９を保持するレンズセル２９に接合するように設けられており、第１レンズ７７と第２レンズ７９との間の光路空間を囲むように環状に形成されている。第２液浸機構８０の動作は、図示しない制御装置により制御される。また、第２ノズル部材９０は、第１レンズ７７を保持するレンズセルとしての機能も備えている。

ここで、第２液体供給装置９１により、第２液浸領域ＬＴ２内に液体ＬＱを供給した場合に、第２レンズ７９と第２ノズル部材９０との間における第２液浸領域ＬＴ２の上部に液体ＬＱの供給されない空隙ＬＴＧが形成される。そして、レンズセル２９には、この空隙ＬＴＧに開口するとともに、不活性ガスを供給するパージガス供給装置２５ａに接続されるガス供給口９３が形成されている。また、レンズセル２９には、この空隙ＬＴＧに開口するとともに、その空隙ＬＴＧ内のガスを鏡筒２７の系外に排出するガス排出口９４が形成されている。

従って、本実施形態によれば、前記第１実施形態における（ア）〜（ス）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（タ） この露光装置７６では、投影光学系２５の像面に最も近い第１レンズ７７に次いで像面に近い第２レンズ７９を、前記（ア）〜（ケ）の優れた効果を有するレンズセル２９で保持している。

投影光学系２５では、その像面に近い光学素子ほど、光学素子を汚染し得る流体や投影光学系２５の光学性能を不安定化する流体に曝されやすいものとなっている。特に、投影光学系２５とウエハＷとの間に液体ＬＱを満たして、露光を行う液浸型の露光装置７６では、投影光学系２５内に、その投影光学系２５の光学特性を変化させやすい液体ＬＱが侵入しやすい。従って、このため、本発明のレンズセル２９は、投影光学系２５の像面に近い第２レンズ７９等の光学素子を保持する光学素子保持装置として、また液浸型の露光装置７６の光学素子保持装置として、特に好適である。

（チ） この露光装置７６では、投影光学系２５の像面に最も近い第１レンズ７７と、その第１レンズ７７に次いで投影光学系２５の像面に近い第２レンズ７９との間の第２液浸領域ＬＴ２に、液体ＬＱが供給されている。そして、その第２液浸領域ＬＴ２の上方において、第２ノズル部材９０と第２レンズ７９との間に形成される空隙ＬＴＧに、パージガス供給装置２５ａから不活性ガスが供給されるようになっている。

このため、投影光学系２５の第２液浸領域ＬＴ２及び空隙ＬＴＧ内に侵入した物質、例えば酸素やクリーンルーム内に極微量浮遊する有機物、アンモニウム塩、硝酸塩等が、第２液浸領域ＬＴ２の液体ＬＱに吸収され、液体ＬＱの透過率低下を防ぐことができる。

（変形例）
なお、本発明の実施形態は、以下のように変形してもよい。
・ 前記各実施形態においては、載置部３４の段部３８に対してジグ４１を押しつけることにより形成される凸部３８ｂをもって、レンズ２８の支持座３９とした。これに対して、例えば載置部３４の段部３８に対して、枠体３１の第１面３１ａ側からドリル等の工具を用いて、貫通する直前まで切削加工を行い、その際に載置部３４の段部３８に形成される凸部をもってレンズ２８の支持座３９としてもよい。

・ 前記各実施形態において、スリット３６ａ，３６ｂ内に封入する弾性シーリング材６０として、ポリウレタン発泡体を使用してもよい。また、ポリウレタン発泡体の中でも、特に低反発性のポリウレタン発泡体を使用すれば、載置部３４及び切り欠きバネ３７の変位に対する弾性シーリング材６０の抵抗力が小さくなる。従って、載置部３４及び切り欠きバネ３７におけるレンズ２８と枠体３１との相対変位に対する追従性を向上させることができる。

・ 前記各実施形態において、レンズ２８のフランジ部２８ａと、枠体３１と載置部３４との少なくとも一方の段部３８との間のクリアランス４０に、グリス、磁性流体等の封止材５７を封入してもよい。このように構成すれば、レンズ２８と枠体３１との相対変位を許容しつつ、枠体３１の第１面３１ａ側の第１区画領域５８と第２面３１ｂ側の第２区画領域６１とを気密な状態で容易に区画することができる。

・ 前記各実施形態では、枠体３１と載置部３４と切り欠きバネ３７とを一体の部材で形成したが、枠体３１と載置部３４と切り欠きバネ３７との少なくとも１つを別部材で形成してもよい。

・ 前記各実施形態では、弾性シーリング材６０を、スリット３６ａ，３６ｂ内のレンズ２８の光軸方向における一部に封入したが、スリット３６ａ，３６ｂの内部全体に封入するようにしてもよい。

・ 前記各実施形態では、スリット３６ａ，３６ｂを介する流体の流通を遮断するように構成した。これに対して、スリット３６ａ，３６ｂを介する流体の流通を、完全に遮断することなく、各レンズ２８、第１及び第２レンズ７７，７９、投影光学系２５の光学性能に影響を与えない程度に制限するように構成してもよい。これは、例えば弾性シーリング材６０に代えて、若干の通気性を有するスポンジ材をスリット３６ａ，３６ｂ内に配置する構成として、スポンジ材の通気性を調整することにより実現できる。また、例えば弾性シーリング材６０を、スリット３６ａ，３６ｂの開口部５９全体に設けることなく、ところどころに弾性シーリング材６０の存在しない部分を設けて、その開口量を調整することによって実現することができる。さらに、例えば第１及び第３実施形態において、弾性シーリング材６０を省略するとともに、気密リング３２と、枠体３１及び載置部３４との間の封止材５７を省略して、気密リング３２と、枠体３１及び載置部３４との間の隙間の大きさを調整することにより実現することができる。加えて、例えば第２実施形態において、粘着テープ７１を通気性を有する基材で構成することにより実現することができる。

・ 前記第１及び第３実施形態では、気密リング３２を枠体３１の第１面３１ａ全体を覆うように設けた。これに対して、気密リング３２は、スリット３６ａ，３６ｂとそのスリット３６ａ，３６ｂの周囲の枠体３１及び載置部３４とを覆っていれば、必ずしも第１面３１ａ全体を覆っていなくてもよい。

・ 前記第１及び第３実施形態では、気密リング３２を枠体３１の第１面３１ａ側に設けたが、第２面３１ｂ側に設けてもよい。また、気密リング３２を、第１面３１ａと第２面３１ｂとの両側に設けてもよい。

・ 前記第１及び第３実施形態において、気密リング３２を省略してもよい。すなわち、スリット３６ａ，３６ｂを介する流体の流通を、弾性シーリング材６０のみによって調整するようにしてもよい。この場合、弾性シーリング材６０に露光光ＥＬを遮光する物質、例えば金属粉や露光光ＥＬの波長領域に吸収を示すような物質を混合してもよい。

・ 前記第１及び第３実施形態において、弾性シーリング材６０を省略してもよい。すなわち、スリット３６ａ，３６ｂを介する流体の流通を、気密リング３２のみによって調整するようにしてもよい。

・ 前記第２実施形態において、弾性シーリング材６０を省略してもよい。すなわち、スリット３６ａ，３６ｂを介する流体の流通を、粘着テープ７１のみによって調整するようにしてもよい。

・ 前記第２実施形態において、粘着テープ７１は、露光光ＥＬに対する遮光性物質を積層していないものとしてもよい。
・ 前記各実施形態では、本発明の光学素子保持装置を、レンズ２８を保持するレンズセル２９に具体化した。これに対して、本発明の光学素子保持装置は、例えばミラー、ハーフミラー、平行平板、プリズム、プリズムミラー、ロッドレンズ、フライアイレンズ、位相差板、絞り板等の他の光学素子を保持する光学素子保持装置に具体化してもよい。

・ この発明の光学素子保持装置は、前記実施形態の露光装置２１，７６の投影光学系２５における横置きタイプのレンズ２８の保持構成に限定されることなく、例えば露光装置２１，７６の照明光学系２３における光学素子の保持構成、縦置きタイプの光学素子の保持構成に具体化してもよい。さらに、他の光学機械、例えば顕微鏡、干渉計等の光学系における光学素子の保持構成に具体化してもよい。

・ 前記各実施形態では、押さえ面ブロック４４がパッド部材４３を介して、レンズ２８のフランジ部２８ａを押圧するように構成した。これに対して、パッド部材４３を省略して、押さえ面ブロック４４が直接フランジ部２８ａを押圧するようにしてもよい。この場合、押さえ面ブロック４４におけるレンズ２８のフランジ部２８ａとの対向面に押さえ座５２を設けることが望ましい。

・ 前記各実施形態のクランプ本体４２では、長く延長された腕部４６が、押さえ面ブロック４４を付勢するようになっている。これに対して、この腕部４６に代えて、例えば板状の板バネ、コイルバネ等を採用して押さえ面ブロック４４を付勢するようにしてもよい。

以上のようにした場合でも、前記実施形態における効果とほぼ同様の効果が得られる。
・ また、露光装置として、投影光学系を用いることなく、マスクと基板とを密接させてマスクのパターンを露光するコンタクト露光装置、マスクと基板とを近接させてマスクのパターンを露光するプロキシミティ露光装置の光学系にも適用することができる。また、投影光学系としては、全屈折タイプに限らず、反射屈折タイプ、全反射タイプであってもよい。

さらに、本発明の露光装置は、縮小露光型の露光装置に限定されるものではなく、例えば等倍露光型、拡大露光型の露光装置であってもよい。
また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ（深紫外）やＶＵＶ（真空紫外）光などを用いる露光装置では一般に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては、石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、または水晶などが用いられる。

もちろん、半導体素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、液晶表示素子（ＬＣＤ）などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などにも本発明を適用することができる。

さらに、本発明は、マスクと基板とが相対移動した状態でマスクのパターンを基板へ転写し、基板を順次ステップ移動させるスキャニング・ステッパ、マスクと基板とが静止した状態でマスクのパターンを基板へ転写し、基板を順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式のステッパとを問わず適用することができる。

・ また、露光装置の光源としては、例えばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（１５７ｎｍ）、Ｋｒ_２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ_２レーザ（１２６ｎｍ）等を用いてもよい。また、ＤＦＢ半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（またはエルビウムとイッテルビウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いてもよい。

なお、前記実施形態の露光装置２１，７６は、例えば次のように製造される。
すなわち、まず、照明光学系２３、投影光学系２５を構成する複数のレンズ２８、第１及び第２レンズ７７，７９またはミラー等の光学素子の少なくとも一部を本実施形態のレンズセル２９等の光学素子保持装置で保持し、この照明光学系２３及び投影光学系２５を露光装置２１，７６の本体に組み込み、光学調整を行う。次いで、多数の機械部品からなるウエハステージ２６（スキャンタイプの露光装置の場合は、レチクルステージ２４も含む）を露光装置２１，７６の本体に取り付けて配線を接続する。そして、露光光の光路内にガスを供給するガス供給配管を接続した上で、さらに総合調整（電気調整、動作確認など）を行う。

ここで、光学素子保持装置を構成する各部品は、超音波洗浄などにより、加工油や、金属物質などの不純物を落としたうえで、組み上げられる。なお、露光装置２１，７６の製造は、温度、湿度や気圧が制御され、かつクリーン度が調整されたクリーンルーム内で行うことが望ましい。

次に、上述した露光装置２１，７６をリソグラフィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態について説明する。
図１３は、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。図１３に示すように、まず、ステップＳ１０１（設計ステップ）において、デバイス（マイクロデバイス）の機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レクチルＲ等）を製作する。一方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラスプレート等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造する。

次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１０５には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程（チップ封入等）等の工程が必要に応じて含まれる。

最後に、ステップＳ１０６（検査ステップ）において、ステップＳ１０５で作製されたデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。

図１４は、半導体デバイスの場合における、図１３のステップＳ１０４の詳細なフローの一例を示す図である。図１４において、ステップＳ１１１（酸化ステップ）では、ウエハＷの表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）では、ウエハＷ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）では、ウエハＷ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）では、ウエハＷにイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜Ｓ１１４のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。

ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ１１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハＷに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（露光ステップ）において、先に説明したリソグラフィシステム（露光装置２１，７６）によってマスク（レチクルＲ）の回路パターンをウエハＷ上に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）では露光されたウエハＷを現像し、ステップＳ１１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ１１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。

これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハＷ上に多重に回路パターンが形成される。
以上説明した本実施形態のデバイス製造方法を用いれば、露光工程（ステップＳ１１６）において上記の露光装置２１が用いられ、真空紫外域の露光光ＥＬにより解像力の向上が可能となり、しかも露光量制御を高精度に行うことができる。従って、結果的に最小線幅が０．１μｍ程度の高集積度のデバイスを歩留まりよく生産することができる。

第１実施形態の露光装置を示す概略構成図。 図１のレンズセルを示す斜視図。 図１のレンズセルを気密リング３２を取り外した状態で示す斜視図。 図１のレンズセルを下方から見た一部切欠斜視図。 図２の保持部を下方から見た斜視図。 図２の保持部を分解して示す下方から見た斜視図。 図２の載置部を中心とした枠体の部分平面図。 図７の８−８線断面図。 図８の支持座の形成方法に関する説明図。 第２実施形態のレンズセルを示す斜視図。 第３実施形態の露光装置を示す概略構成図。 図１１の投影光学系２５の像面側部分を示す断面図。 デバイスの製造例のフローチャート。 半導体デバイスの場合における図１０の基板処理に関する詳細なフローチャート。

符号の説明

２１，７６…露光装置、２５…投影光学系、２７…鏡筒、２８…光学素子としてのレンズ、２９…光学素子保持装置としてのレンズセル、３１…枠体、３１ａ…第１面、３１ｂ…第２面、３２…流通調整機構及び蓋体としての気密リング、３４…変位部材としての載置部、３６ａ，３６ｂ…スリット、３７…変位部材としての切り欠きバネ、３８…対向面としての段部、３８ａ…押しつけ部、３８ｂ…凸部、３９…支持座、４０…クリアランス、４１…ジグ、５６…許容空間、５８…第１区画領域、６０…流通調整機構としての弾性シーリング材、６１…第２区画領域、７１…流通調整機構及び蓋体としての粘着テープ、７７…投影光学系の像面に最も近い光学素子としての第１レンズ、７９…投影光学系の像面に最も近い光学素子に次いで像面に近い光学素子としての第２レンズ、ＥＬ…露光光、ＬＱ…液体、Ｗ…基板としてのウエハ。

Claims (16)

1. 光学素子の外周を取り囲む枠体と、前記枠体に対して所定間隔離して取り付けられ、前記光学素子の外周部を保持するとともに、温度変化によって生じる前記枠体と前記光学素子との少なくとも一方の膨張または収縮に対応するために、前記光学素子の半径方向に変位可能な変位部材とを備える光学素子保持装置において、
   前記枠体と前記変位部材との間における流体の流通を調整する流通調整機構を備えることを特徴とする光学素子保持装置。
2. 前記枠体と前記変位部材とは一体に形成され、前記枠体と前記変位部材との間には、前記枠体と前記変位部材とを所定間隔離すために前記光学素子の光軸方向に延びて形成されたスリットを有し、前記流通調整機構は、前記スリットを介して、前記光学素子の光軸方向における前記枠体の第１面側における第１区画領域と、該第１面と反対側の第２面側における第２区画領域との間における前記流体の流通を調整することを特徴とする請求項１に記載の光学素子保持装置。
3. 前記枠体と前記変位部材とは別部材で形成され、前記枠体と前記変位部材との間には、前記枠体と前記変位部材とを所定間隔離すために前記光学素子の光軸方向に延びて形成されたスリットを有し、前記流通調整機構は、前記スリットを介して、前記光学素子の光軸方向における前記枠体の第１面側における第１区画領域と、該第１面と反対側の第２面側における第２区画領域との間における前記流体の流通を調整することを特徴とする請求項１に記載の光学素子保持装置。
4. 前記流通調整機構は、前記第１面側及び前記第２面側の少なくとも一方に設けられ、前記スリット、前記枠体と前記変位部材とにおける前記スリットの周囲を覆う蓋体を含むことを特徴とする請求項２または３に記載の光学素子保持装置。
5. 前記変位部材と前記蓋体との間には、前記変位部材の変位を許容する許容空間が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の光学素子保持装置。
6. 前記蓋体は、可撓性を有する薄膜状のものを含むことを特徴とする請求項４または５に記載の光学素子保持装置。
7. 前記流通調整機構は、前記枠体と前記変位部材との間に封入され、前記変位部材の変位を許容する弾性シーリング材を含むことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置。
8. 前記変位部材は、前記光学素子の外周部の一部分に対向する対向面と、前記対向面に形成され、前記光学素子の外周部に接触する凸状の支持座とを有し、前記対向面と前記光学素子の外周部との間は、前記凸状の支持座で前記光学素子の外周部を支持することによって所定のクリアランスが形成されていることを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置。
9. 前記枠体は、前記光学素子の外周部の残りの部分に対向する対向面を有し、前記対向面と前記光学素子の外周部との間は、前記変位部材が備える前記凸状の支持座で前記光学素子の外周部が支持されることによって、所定のクリアランスが形成されていることを特徴とする請求項８に記載の光学素子保持装置。
10. 前記支持座が、該支持座を有する部材に対して該部材より高硬度のジグを押しつけることにより、その押しつけ部の周囲に盛り上げられた凸部であることを特徴とする請求項９に記載の光学素子保持装置。
11. 内部に複数の光学素子を保持する鏡筒において、
    前記光学素子の少なくとも１つを請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置を介して保持したことを特徴とする鏡筒。
12. 所定のパターンを介した露光光を基板に照射して、前記基板を露光する露光装置において、
    前記露光光が通過する光学素子の少なくとも１つを請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置を介して保持したことを特徴とする露光装置。
13. 前記所定のパターンを前記基板上に投影する投影光学系を有し、前記光学素子は、前記投影光学系の像面に最も近い光学素子であることを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
14. 前記所定のパターンを前記基板上に投影する投影光学系を有し、前記光学素子は、前記投影光学系の像面に最も近い光学素子に次いで像面に近い光学素子であることを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
15. 前記投影光学系と、前記基板との間に所定の液体を介在させることを特徴とする請求項１３または１４のうちいずれか一項に記載の露光装置。
16. リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、
    前記リソグラフィ工程は、請求項１２〜１５のうちいずれか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。

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