JP2008066345A - 照明光学装置及び露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】強度が切り換えられる露光ビームの光路空間の気密性を損なうことなく、簡単な機構でその露光ビームの照射による発熱の影響を軽減する。
【解決手段】ＥＵＶ光よりなる露光光ＥＬで所定のパターンを照明する照明系において、強度調整用のフィルタ部材２２Ｄと、駆動軸２５Ａ及びフィルタ部材２２Ｄを保持するレボルバー２１を有するフィルタ保持部と、フィルタ部材２２Ｄを高真空の空間内の露光光ＥＬの光路中に出し入れするために駆動軸２５Ａを回転する駆動モータ２９Ａと、レボルバー２１及び駆動軸２５Ａに沿って配置されて、内部に冷媒が供給される冷却用配管３３Ａ，３７Ａ，３８Ａとを備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、光源からの露光ビームで所定のパターンを照明する照明光学装置、及びこの照明光学装置を備えた露光装置に関する。

従来より、半導体素子又は液晶表示素子等のデバイスを製造するためのリソグラフィ工程では、レチクル（又はフォトマスク等）に形成されたパターンを、投影光学系を介してレジストが塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上に転写する露光装置が用いられている。この種の露光装置として、近年では一括露光型（静止露光型）の投影露光装置（ステッパ等）、及び走査露光型の投影露光装置（スキャニング・ステッパ等）等が用いられている。

この種の露光装置では、従来、露光ビーム（露光光）として水銀ランプからの輝線（例えばｉ線）、並びにＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）及びＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）等の紫外域、遠紫外域、ないし真空紫外域の光が使用されていた。最近では、より微細な半導体素子等を製造するために、露光ビームとして波長が１００ｎｍ程度以下の軟Ｘ線領域の光、即ち極端紫外光（以下、ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet)光と呼ぶ。）を使用するＥＵＶ露光装置の開発も行われている。このＥＵＶ露光装置では、ＥＵＶ光が透過する光学材料が現時点では存在しないため、照明光学系及び投影光学系は所定のフィルタ等を除いて実質的に全て反射光学素子（ミラー）によって構成され、レチクルもまた反射型レチクルが使用されている（例えば、特許文献１参照）。

従来のエキシマレーザ光等を露光ビームとして用いる露光装置と同様に、ＥＵＶ露光装置においても、転写対象のパターンの密度及びウエハ上のレジストの感度等に応じて、レチクル及びウエハに照射されるＥＵＶ光の光量（照度）を複数段階に亘って切り換える必要がある。また、ＥＵＶ光の光源は、現状では、出力されるＥＵＶ光の光量を広範囲に制御することは困難である。そこで、ＥＵＶ露光装置の照明光学系においても、ＥＵＶ光の光量を制御するために、透過率の異なる複数のフィルタ部材が交換可能に設置される。
特開２０００−３４９００９号公報

上記の如くＥＵＶ露光装置の照明光学系に複数のフィルタ部材を交換可能に配置した場合、ＥＵＶ光が通過する際の発熱によってそれらのフィルタ部材の温度が上昇し、フィルタ部材の特性の劣化又はフィルタ部材を支持する機構の変形等が生じる恐れがある。そのため、それらのフィルタ部材を支持する機構の冷却装置及び／又はそれらのフィルタ部材自体若しくはその近傍の温度を計測する温度センサを設けることが望ましい。

しかしながら、ＥＵＶ光は種々の気体によって大きく吸収されるため、ＥＵＶ露光装置においては、ＥＵＶ光の光路及び上記のフィルタ部材は大気圧よりもかなり低い気圧の気密室内に配置される。この気密室内にさらに上記の冷却装置の一部又は温度センサを設ける場合でも、その冷却装置の制御部又はその温度センサの計測情報処理部はその気密室外のより気圧が高い空間（例えばほぼ大気圧の空間）内に設置される。従って、その気密室内の冷却装置の一部の制御又は温度センサの計測情報の処理を行うに際して、装置構成をあまり複雑化することなく、その気密室の気密性を維持する必要がある。

本発明はこのような課題に鑑み、パターンを照明するための露光ビームの強度を切り換えることが可能で、かつ発熱の影響を軽減できるか、又は発熱の状態を計測できる照明光学技術及び露光技術を提供することを第１の目的とする。
また、本発明は、パターンを照明するための露光ビームの強度を切り換えることが可能で、かつその露光ビームの光路空間の気密性を実質的に損なうことなく、簡単な機構で発熱の影響を軽減できるか、又は発熱の状態を計測できる照明光学技術及び露光技術を提供することを第２の目的とする。

本発明による第１の照明光学装置は、光源（１５）からの露光ビームで所定のパターンを照明する照明光学装置において、その露光ビームの強度を調整するフィルタ（２２Ｂ）と、回転軸（２５Ａ）とそのフィルタが取り付けられる平板部（２１）とを有し、そのフィルタをその露光ビームの光路中に出し入れするフィルタ保持部（２１，２５Ａ）と、その回転軸を回転する駆動装置（２８Ａ，２９Ａ，３０Ａ）と、その回転軸に沿って配置されるとともに、その平板部に配置された冷却流路（３３Ａ，３７Ａ，３８Ａ）と、その冷却流路に温度制御された冷媒を供給する冷媒供給装置（３４Ａ，３５Ａ）とを備えたものである。

また、本発明による第２の照明光学装置は、光源（１５）からの露光ビームで所定のパターンを照明する照明光学装置において、その露光ビームの強度を調整するフィルタ（２２Ｂ）と、回転軸（２５Ａ）とそのフィルタが取り付けられる平板部（２１）とを有し、そのフィルタをその露光ビームの光路中に出し入れするフィルタ保持部（２１，２５Ａ）と、その回転軸を回転する駆動装置（２８Ａ，２９Ａ，３０Ａ）と、そのフィルタの近傍に配置された温度センサ（４０Ｂ）と、その温度センサの検出結果を処理する制御装置（３１）と、そのフィルタ保持部のその回転軸に沿って配置され、その温度センサの検出結果をその制御装置に供給する信号ライン（４４Ａ）とを備えたものである。

これらの発明によれば、そのフィルタ保持部を回転してそのフィルタをその光路中に出し入れすることによって、そのパターンを照明する露光ビームの強度を切り換えることができる。また、その冷却流路に温度制御された冷媒を供給することでそのフィルタの発熱の影響を軽減でき、その温度センサの検出結果を用いることでそのフィルタの発熱の状態を計測できる。

また、その冷却流路又はその温度センサの信号ラインはその回転軸に沿って配置されているため、その回転軸の周囲を気密化するという簡単な機構で、その露光ビームの光路空間の気密性を高く維持できる。
また、本発明による露光装置は、露光ビームで所定のパターン（Ｒ）を照明し、その露光ビームでそのパターン及び投影光学系（ＰＯ）を介して基板（Ｗ）を露光する露光装置において、本発明の照明光学装置を用いてそのパターンを照明するものである。

なお、以上の本発明の所定要素に付した括弧付き符号は、本発明の一実施形態を示す図面中の部材に対応しているが、各符号は本発明を分かり易くするために本発明の要素を例示したに過ぎず、本発明をその実施形態の構成に限定するものではない。

以下、本発明の実施形態の一例につき図面を参照して説明する。本例は、露光ビームとして極端紫外光、即ちＥＵＶ（Extreme Ultraviolet)光を使用するＥＵＶ露光装置に本発明を適用したものである。
図１には、本例の露光装置１０の全体構成が概略的に示されている。この露光装置１０では、投影光学系ＰＯが使用されているので、以下では、投影光学系ＰＯの光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図１における紙面内左右方向にＹ軸を取り、紙面に直交する方向にＸ軸を取って説明する。

図１において、露光装置１０は、軟Ｘ線領域の光、即ち波長１００ｎｍ程度以下の極端紫外光（ＥＵＶ光）を露光光ＥＬとして射出する照明系１、この照明系１からの露光光ＥＬを反射して所定の入射角、例えば約５０ｍｒａｄでレチクルＲ（マスク）のパターン面（下面）に入射させる光路折り曲げ用のミラーＭ、レチクルＲを保持して移動するレチクルステージＲＳＴ、レチクルＲのパターン面で反射された露光光ＥＬをレジスト（感光材料）が塗布されたウエハＷ（基板）の被露光面（上面）に投射する投影光学系ＰＯ、及びウエハＷを保持して移動するウエハステージＷＳＴ等を備えている。なお、ミラーＭは、投影光学系ＰＯの鏡筒２の内部に配置されているが、実際には照明系１の一部ともみなすことができる。露光光ＥＬとしては、一例として波長５〜５０ｎｍで、例えば波長１１ｎｍのＥＵＶ光が用いられる。露光光ＥＬの気体による吸収を防止するため、露光装置１０は不図示の真空チャンバ（気密室）内に収容されている。

まず、本例の図１中の照明系１の構成につき図３〜図６を参照して説明する。
図３は照明系１を示し、この図３において、半導体レーザ励起によるＹＡＧレーザ光源又はエキシマレーザ光源等の高出力レーザ光源１１と、高出力レーザ光源１１からのレーザ光を集光する集光レンズ１２と、レーザプラズマ光源のターゲットとしてのキセノンガス（Ｘｅ）やクリプトンガス（Ｋｒ）等を噴出するノズル１４と、回転楕円面状の反射面を持つ集光ミラー１３とから本例のガスジェットクラスタ方式のレーザプラズマ光源１５が構成されている。この場合、高出力レーザ光源１１から射出されたレーザ光は集光レンズ１２により一点（集光ミラー１３内の第１焦点の近傍）に集光される。その集光点には、レーザプラズマ光源のターゲットとしてのキセノンガスやクリプトンガス等がノズル１４から噴出されており、そのターゲットがそのレーザ光のエネルギーでプラズマ状態に励起される。そして、これが低ポテンシャル状態に遷移する（冷える）際にＥＵＶ光、波長１００ｎｍ以上の紫外光、可視光、及び他の波長の光を放出する。

このようにして発生したＥＵＶ光等は全方位に発散し、そのうちの所定の波長域のＥＵＶ光が集光ミラー１３によって反射される。集光ミラー１３の内面にはＥＵＶ光を反射するためのＥＵＶ光反射層が形成されており、その裏面には冷却装置（不図示）が取り付けられている。反射されない波長の光は多層膜等により吸収されて熱に変わり、集光ミラー１３の温度が上昇するため、集光ミラー１３を冷却するためにその冷却装置が必要となる。集光ミラー１３の素材は熱伝導が良好である点から金属が適している。集光ミラー１３の表面に形成されているＥＵＶ光の反射層として、２種類の物質を交互に積層した多層膜を用いることにより、特定の波長の光のみを反射できる。例えば、モリブデン（Ｍｏ）とケイ素（Ｓｉ）とを交互に数十層コーティングすると波長約１３ｎｍのＥＵＶ光を選択的に反射できる。また、モリブデンとベリリウム（Ｂｅ）とを交互に数十層コーティングすると波長約１１ｎｍのＥＵＶ光を選択的に反射できる。

集光ミラー１３によって選択的に反射されたＥＵＶ光よりなる露光光ＥＬが、集光ミラー１３の第２焦点の近傍に集光される。その第２焦点の近傍に、露光光ＥＬに対して所定の複数段階の透過率（減光率）を持つ２枚の平板状でかつ円板状のレボルバー２１及び２３が、互いに独立に回転可能に配置されている。レボルバー２１，３２はステンレス等の熱伝導率の高い金属よりなり、露光光ＥＬの照射による熱を効率的に放射するために、その表面にアルミナセラミックス等のセラミックスのコーティング膜が施されている。

図８は、前段のレボルバー２１を示し、図８に示すように、レボルバー２１の回転軸の周囲には等角度間隔で８個の円形の開口が形成され、そのうちの第１の開口はそのまま透過率１００％の開放窓２２Ａとなり、他の第２、第３、第４、第５、及び第６の開口にはそれぞれ露光光ＥＬ（ＥＵＶ光）に対する透過率が７０％、６０％、５５％、５０％、及び４０％程度のフィルタ部材２２Ｂ，２２Ｃ，２２Ｄ，２２Ｅ及び２２Ｆが設置されている。フィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆは、一例として図４に示すように、直径Ｄが図３の露光光ＥＬの照射領域を覆う大きさで、ＥＵＶ光を吸収又は反射するモリブデン等の金属製の細かい網目状の円形のメッシュフィルタである。このようなメッシュフィルタは、メッシュの開口率を制御するのみでＥＵＶ光に対しても透過率を高精度に制御できる。

図３に戻り、後段のレボルバー２３は、レボルバー２１に対向するように配置され、レボルバー２３の回転軸の周囲にも、図８のレボルバー２１の開放窓２２Ａ、及びフィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆに対応するように、透過率１００％の開放窓２４Ａ、及び透過率が４５％、２５％、１５％、８％、５％程度のフィルタ部材２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ，２４Ｅ，２４Ｆ（２４Ｄ以外は不図示）が設置されている。フィルタ部材２４Ｂ〜２４Ｆは、図４に示すようにフィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆと同様のメッシュフィルタである。なお、フィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆ及び２４Ｂ〜２４Ｆとして、ＥＵＶ光に対して所定の透過率を持つ材料を互いに異なる厚さで積層した減光フィルタ等を用いることも可能である。

図３において、レボルバー２１，２３（平板部）にはそれぞれ円筒状の駆動軸２５Ａ，２５Ｂ（回転軸）が連結されて、フィルタ部材の保持機構が構成されている。駆動軸２５Ａ，２５Ｂは、駆動モータ２９Ａ，２９Ｂによって回転駆動される（詳細後述）。レボルバー２１，２３は、それぞれ開放窓２２Ａ、フィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆのいずれか、及び開放窓２４Ａ、フィルタ部材２４Ｂ〜２４Ｆのいずれかが露光光ＥＬの光路上に位置するように回転される。このように２枚のレボルバー２１，２３のそれぞれの開放窓及び５種類の透過率のフィルタ部材を組み合わせることによって、レチクルＲのパターン密度及びウエハＷ上のレジストの感度等に応じてレチクルＲ（ウエハＷ）に対する露光光ＥＬの強度（光量又は照度を含む）を制御するために、露光光ＥＬに対する透過率を１００％〜２％程度の間でほぼ３６（＝６×６）段階に亘って切り換えることができる。なお、露光光ＥＬに対する透過率の値はこれらの値に限定されず、他の任意の値を取ることができる。

また、開放窓２２Ａ，２４Ａを露光光ＥＬの光路上に設定した状態（透過率１００％の状態）は、例えば露光光ＥＬの光軸を調整する場合等に使用できる。なお、２枚のレボルバー２１，２３を使用することなく、１枚のレボルバー２１のみを使用して露光光ＥＬの強度を制御してもよい。また、レボルバー２１上には、開放窓２２Ａの他に所定の透過率の１枚のフィルタ部材を設置するのみでもよい。この場合にも、露光光ＥＬの強度を２段階に切り換えることが可能である。さらに、レボルバー２１，２３の設置場所は、図３の場合には限定されず、位置Ｐ１で示すように露光光ＥＬがより平行光束に近づいた位置に設置することも可能である。なお、レボルバー２１，２３の回転駆動機構及び温度制御機構については後述する。また、フィルタ部材の配置間隔は不等間隔であってもよい。

図３において、レボルバー２１，２３の透過窓又はフィルタ部材等を透過したＥＵＶ光ＥＬは、コリメータ用のミラー１６の凹の反射面によって反射及び偏向されてほぼ平行光束となって反射型のオプティカル・インテグレータ（ホモジナイザー）としての第１のフライアイミラーＦＥＭ１に入射する。第１のフライアイミラーＦＥＭ１で反射されたＥＵＶ光ＥＬは、第２のフライアイミラーＦＥＭ２で反射されて照度分布が均一化された状態でコンデンサミラー１７により反射及び集光されて、図１の折り返しミラーＭに向けて偏向される。

さらに、図３において、コンデンサミラー１７で反射された露光光ＥＬの進行方向側（図３における紙面右側）には、露光波長以外の紫外光、及び可視光をカットしてＥＵＶ光のみを通過させる目的でＥＵＶ光選択板（不図示）が設けられている。これは、集光ミラー１３に形成された多層膜からなるＥＵＶ反射膜は、ＥＵＶ光近辺の波長を選択する波長選択性を持ち、露光に用いる特定の波長の光のみを選択的に反射するが、露光波長から離れた波長の紫外光や可視光等も同様に反射する可能性もあるためである。ＥＵＶ光選択板としては、薄い金属膜等が使用できる。また、そのＥＵＶ光選択板の機能をレボルバー２１及び２３の透過窓及びフィルタ部材に持たせてもよい。

以上の透過窓及びフィルタ部材を保持するレボルバー２１，２３、コリメータ用のミラー１６、フライアイミラーＦＥＭ１，ＦＥＭ２、及びコンデンサミラー１７等を含んで照明光学系が構成され、レーザプラズマ光源１５とその照明光学系とから照明系１が構成されている。ここで、フライアイミラーＦＥＭ１，ＦＥＭ２の構成につき説明する。
図５（ａ）に示すように、第１のフライアイミラーＦＥＭ１は、複数列（本例では３列）の光学素子群ＧＥ１１〜ＧＥ１３から構成され、各光学素子群ＧＥ１１，ＧＥ１２，ＧＥ１３は、それぞれＺ軸に平行な軸Ａ１，Ａ２，Ａ３に沿って配列された複数の円弧状のＸ方向に細長い反射面を持つ反射光学素子Ｅ１１ａ〜Ｅ１１ｖ，Ｅ１２ａ〜Ｅ１２ｙ，Ｅ１３ａ〜Ｅ１３ｖから構成されている。また、図５（ｂ）に示すように、第２のフライアイミラーＦＥＭ２は、複数（本例では３個）の光学素子群ＧＥ２１〜ＧＥ２３から構成され、各光学素子群ＧＥ２１〜ＧＥ２３は、それぞれほぼ正方形の反射面を持つ複数の反射光学素子Ｅ２から構成されている。それらの光学素子群ＧＥ２１〜ＧＥ２３は全体として円形になるように配列されている。

そして、図６に示すように、第１のフライアイミラーＦＥＭ１の軸Ａ１を持つ光学素子群ＧＥ１１に入射した光束（露光ビーム）の内で、上部の点Ｃ１ａを中心とする反射光学素子Ｅ１１ａによって反射された光束は、第２のフライアイミラーＦＥＭ２の光学素子群ＧＥ２ｉ（ｉ＝１〜３）の上部の複数の反射光学素子Ｅ２の反射面（代表的に領域Ｉａで表されている）に入射する。同様に、光学素子群ＧＥ１１に入射した光束の内で、中心部の点Ｃ１ｆ及び下部の点Ｃ１ｋを中心とする反射光学素子Ｅ１１ｆ及びＥ１１ｋによって反射された光束は、それぞれ光学素子群ＧＥ２ｉの中心部及び下部の複数の反射光学素子Ｅ２の反射面（代表的に領域Ｉｆ及びＩｋで表されている）に入射する。このようにフライアイミラーＦＥＭ１の光学素子群ＧＥ１１〜ＧＥ１３の各反射光学素子からの光束はそれぞれフライアイミラーＦＥＭ２の横方向に配列された複数の反射光学素子Ｅ２に入射している。

この場合、第１のフライアイミラーＦＥＭ１のＺ方向の反射光学素子の配列数は、第２のフライアイミラーＦＥＭ２のＺ方向の反射光学素子の配列数の３倍程度であるため、積分効果によって第２のフライアイミラーＦＥＭ２の各反射光学素子Ｅ２上での照度は均一化されている。そして、第２のフライアイミラーＦＥＭ２の各反射光学素子Ｅ２からの反射光を重畳的に図２のコンデンサミラーＣＤＭに照射することによって、ＥＵＶ光ＥＬの照度分布の均一性がさらに向上している。

また、本例のようにレーザプラズマ光源１５を使用する場合には、図３においてノズル１４が高温のプラズマによって侵食されることにより、ノズル１４から飛散粒子、即ちデブリ（debris）が発生してしまう場合がある。このデブリが露光装置に使用されている光学部材（ミラー１７、フライアイミラーＦＥＭ１，ＦＥＭ２、コンデンサミラー１７、レチクル５、投影光学系ＰＯの各レンズ等）に付着すること等による露光光ＥＬの照度低下、及び照度分布の均一性の低下等の悪影響を防ぐため、例えば本例の照明系１内のミラー１７の入射面側に、露光光ＥＬ中に混入しているデブリのかなりの部分を吸着又は吸収する透過フィルタ（不図示）を配置してもよい。その透過フィルタは、例えば円板状のケイ素（Ｓｉ）であるシリコンウエハの中央部を所定の厚さになるようにエッチングして薄膜部（メンブレン）を形成したものである。

図１に戻り、照明系１から射出され、ミラーＭで反射された露光光ＥＬは、レチクルＲのパターン面の円弧スリット状の領域を照明する。
レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴは、ＸＹ平面に沿って配置されたレチクルベース３上に配置され、駆動系４を構成する例えば磁気浮上型２次元リニアアクチュエータが発生する磁気浮上力によってレチクルベース３上に浮上支持されている。レチクルステージＲＳＴは、駆動系４が発生する駆動力によってＹ方向に所定ストロークで駆動されるとともに、Ｘ方向及びθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）にも微小量駆動される。また、レチクルステージＲＳＴは、駆動系４が複数箇所で発生する磁気浮上力の調整によってＺ方向、Ｘ軸回りの回転方向（θｘ方向）、及びＹ軸回りの回転方向（θｙ方向）にも微小量だけ駆動可能である。

レチクルステージＲＳＴの下面側に不図示の静電チャック方式（又はメカチャック方式）のレチクルホルダが設けられ、該レチクルホルダによってレチクルＲが保持されている。このレチクルＲとしては、露光光ＥＬがＥＵＶ光であることから反射型レチクルが用いられている。レチクルＲは、シリコンウエハ、石英、低膨張ガラスなどの薄い板から成り、そのパターン面には、ＥＵＶ光を反射する反射膜が形成されている。この反射膜は、一例としてモリブデンとベリリウムとの膜が交互に多数積層された多層膜である。なお、ミラーＭ、その他の照明系１及び投影光学系ＰＯ内の各ミラーの反射面にも同様の構成の多層膜が形成されている。レチクルＲのパターン面に形成された多層膜上には、吸収層として例えばニッケル（Ｎｉ）又はアルミニウム（Ａｌ）が一面に塗布され、その吸収層にパターニングが施されて反射部としての回路パターンが形成されている。その回路パターンで反射された露光光ＥＬが投影光学系ＰＯに向かう。

レチクルステージＲＳＴ（レチクルＲ）のＸＹ面内の位置（Ｘ，Ｙ，θｚ）は、レチクルステージＲＳＴに設けられた反射面にレーザビームを投射するレーザ干渉計（以下、レチクル干渉計という。）５Ｒによって、例えば０．１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。また、レチクルＲのＺ方向の位置及びＸＹ面に対する傾斜角（θｘ，θｙ）は、そのパターン面に対し斜め方向から検出ビームを照射する送光系６Ｒａと、そのパターン面で反射された検出ビームを受光する受光系６Ｒｂとから構成されるフォーカスセンサによって計測されている。このフォーカスセンサとしては、例えば特開平６−２８３４０３号公報（対応米国特許第５，４４８，３３２号）等に開示される多点焦点位置検出系が用いられている。レチクル干渉計５Ｒ及びフォーカスセンサ（６Ｒａ，６Ｒｂ）の計測値は、装置全体の動作を統括制御するコンピュータを含む主制御系（不図示）に供給され、この主制御系がその計測値に基づいて駆動部４を介してレチクルステージＲＳＴ（レチクルＲ）を６自由度で駆動する。

また、投影光学系ＰＯは、開口数ＮＡが例えば０．１で、反射光学素子（ミラー）のみから成る反射光学系が使用されており、本例の投影倍率は１／４倍である。投影光学系ＰＯの鏡筒２には、ミラーＭに入射する露光光ＥＬ及びレチクルＲに入射して反射される露光光ＥＬをそれぞれ通過させるための開口２ａ及び２ｂが形成され、投影光学系ＰＯからウエハＷに入射する露光光ＥＬを通過させるための開口（不図示）も形成されている。レチクルＲによって反射された露光光ＥＬは、投影光学系ＰＯを介してウエハＷ上に投射され、これによりレチクルＲ上のパターンは１／４に縮小されてウエハＷに転写される。

図２は、投影光学系ＰＯを構成する複数の反射光学素子としての６枚のミラーＭ１〜Ｍ６及びミラーＭの配置の一例を示し、この図２において、レチクルＲからウエハＷに向かって、反射面を下方（−Ｚ方向）に向けたミラーＭ２、反射面を下方に向けたミラーＭ４、反射面を上方（＋Ｚ方向）に向けたミラーＭ３、反射面を上方に向けたミラーＭ１、反射面を下方に向けたミラーＭ６、及び反射面を上方に向けたミラーＭ５が配置され、照明系の一部であるミラーＭは、ほぼミラーＭ３及びＭ４の反射面を延長した２つの面Ｃａ及びＣｂの間に配置されている。ミラーＭ１〜Ｍ６の反射面は、それぞれ球面又は非球面などの回転対称な面であり、その回転対称軸が投影光学系ＰＯの光軸ＡＸにほぼ一致するように位置調整されている。また、ミラーＭ１，Ｍ２，Ｍ４，Ｍ６は凹面鏡であり、他のミラーＭ３，Ｍ５は凸面鏡である。ミラーＭ１〜Ｍ６それぞれの反射面は、設計値に対して露光波長の約５０分の１から６０分の１以下の凹凸となる加工精度で加工され、ＲＭＳ値（標準偏差）で０．２ｎｍから０．３ｎｍ以下の平坦度誤差のみが残存している。

図２の構成において、ミラーＭで上方に反射された露光光ＥＬは、レチクルＲで下方に反射された後にミラーＭ１で上方に反射され、続いてミラーＭ２で下方に反射された後、ミラーＭ３で上方に反射され、ミラーＭ４で下方に反射される。そして、ミラーＭ５で上方に反射された露光光ＥＬは、ミラーＭ６で下方に反射されて、ウエハＷ上にレチクルＲのパターンの像を形成する。なお、投影光学系ＰＯは、図２の構成には限定されず、反射光学素子の枚数も６枚以外の何枚であってもよい。

図１に戻り、ウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴは、ＸＹ平面に沿って配置されたウエハベース７上に配置され、例えば磁気浮上型２次元リニアアクチュエータから成る駆動系８によってウエハベース７上に浮上支持されている。このウエハステージＷＳＴは、駆動系８によってＸ方向及びＹ方向に例えば３００〜４００ｍｍの所定ストロ−クで駆動され、θｚ方向にも微小量駆動される。また、ウエハステージＷＳＴは、駆動系８によってＺ方向及びＸＹ面に対する傾斜方向にも微小量だけ駆動可能である。

ウエハステージＷＳＴの上面には、静電チャック方式の不図示のウエハホルダが載置され、該ウエハホルダによってウエハＷが吸着保持されている。ウエハステージＷＳＴのＸ方向、Ｙ方向の位置、及びＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の周りの回転角θｘ，θｙ，θｚは、外部に配置されたレーザ干渉計（以下、ウエハ干渉計という。）５Ｗにより、例えば０．１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。また、投影光学系ＰＯの鏡筒２を基準とするウエハＷのＺ方向の位置及びＸＹ面に対する傾斜角（θｘ，θｙ）は、その被露光面に対し斜め方向から検出ビームを照射する送光系６Ｗａと、その被露光面で反射された検出ビームを受光する受光系６Ｗｂとから構成されるフォーカスセンサによって計測されている。このフォーカスセンサは、レチクルＲ用のフォーカスセンサ（６Ｒａ，６Ｒｂ）と同様の多点焦点位置検出系である。ウエハ干渉計５Ｗ及びフォーカスセンサ（６Ｗａ，６Ｗｂ）の計測値は、不図示の主制御系に供給され、主制御系はその計測値及びレチクルステージＲＳＴの位置の計測値に基づいて、駆動系８を介してウエハステージＷＳＴ（ウエハＷ）を６自由度で駆動する。

さらに、本実施形態では、図１に示されるように、投影光学系ＰＯの鏡筒２に、ウエハＷ上のアライメントマークの位置を計測するためのアライメント系ＡＬＧが固定されている。このアライメント系ＡＬＧとしては、いわゆるＦＩＡ（Field Image Alignment)方式のような画像処理方式のセンサやＡＦＭ（原子間力顕微鏡）のような走査型プローブ顕微鏡等を用いることができる。ウエハステージＷＳＴ上面の一端部には、レチクルＲに形成されたパターンの投影像の位置とアライメント系ＡＬＧの検出位置との相対位置関係（いわゆるベースライン量）等の計測を行うための空間像計測部ＦＭが設けられている。

ウエハＷの露光時には、レチクルＲ及びウエハＷのアライメント終了後に、照明系１からの露光光ＥＬの照射を開始して、レチクルＲに形成された回路パターンの一部の投影光学系ＰＯによる像をウエハＷ上の一つのショット領域上に投影しつつ、レチクルＲとウエハＷとを投影光学系ＰＯに対して投影倍率を速度比としてＹ方向に同期して移動する走査露光動作と、露光光ＥＬの照射を停止して、ウエハＷをＸ方向、Ｙ方向にステップ移動する動作とが繰り返される。このようにしてステップ・アンド・スキャン方式で、レチクルＲの回路パターンの像がウエハＷ上の複数のショット領域に逐次転写される。

次に、本例の図３の照明系１中のフィルタ部材が固定されたレボルバー２１，２３の回転駆動機構について詳細に説明する。
図３において、真空チャンバを構成する隔壁１８の内側の露光光ＥＬの光路を含む空間ＬＰは、露光光ＥＬ（ＥＵＶ光）を透過するように０．５Ｐａ程度以下で、さらに好ましくは５×１０^-6〜１０^-7Ｐａ程度の高真空状態に設定され、隔壁１８の外側の空間ＮＰには大気圧とほぼ同じ気圧の清浄化された空気が供給されている。そして、フィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆ及び２４Ｂ〜２４Ｆ（図４、図８参照）がそれぞれ設けられたレボルバー２１及び２３は、隔壁１８の突き出た部分の内側の空間ＬＰ内に平行に設置され、レボルバー２１，２３に垂直に連結された円筒状の駆動軸２５Ａ，２５Ｂは、同一直線に沿ってそれぞれ隔壁１８の突き出た部分に設けられた開口１８ａ，１８ｂ内に挿通されている。

また、駆動軸２５Ａ，２５Ｂと開口１８ａ，１８ｂを囲む隔壁１８との間には、それぞれ磁性流体シール方式の回転軸受け２６Ａ，２６Ｂが設置されている。これによって、開口１８ａ，１８ｂが気密化されて、空間ＬＰの高真空状態が維持されるとともに、駆動軸２５Ａ，２５Ｂを開口１８ａ，１８ｂ内で円滑に回転させることができる。また、駆動軸２５Ａ，２５Ｂの隔壁１８の外側の空間ＮＰに突き出た先端部にそれぞれ傘歯車２８Ａ，２８Ｂが固定され、傘歯車２８Ａ，２８Ｂに直交するようにそれぞれ傘歯車３０Ａ，３０Ｂが噛合し、傘歯車３０Ａ，３０Ｂに回転用の駆動モータ２９Ａ，２９Ｂが連結されている。駆動モータ２９Ａ，２９Ｂで傘歯車３０Ａ，３０Ｂを回転することで、傘歯車２８Ａ，２８Ｂ及び駆動軸２５Ａ，２５Ｂを介してレボルバー２１，２３が回転される。

このように本例ではレボルバー２１，２３を回転するために、傘歯車２８Ａ，２８Ｂ及び３０Ａ，３０Ｂ（例えばストレート・ベベルギアが使用できる）よりなる直交歯車機構が用いられているため、駆動モータ２９Ａ，２９Ｂを含む回転駆動機構をコンパクトに配置することができる。なお、その代わりに、通常の平歯車を組み合わせた機構、又は駆動軸２５Ａ，２５Ｂを駆動モータ２９Ａ，２９Ｂで直接回転する機構等も使用できる。

さらに、駆動軸２５Ａ，２５Ｂに固定された角度スケール部と、外部に固定されたエンコーダ部とからなるロータリエンコーダ２７Ａ，２７Ｂ（回転角センサ）が設置され、ロータリエンコーダ２７Ａ，２７Ｂはそれぞれ駆動軸２５Ａ，２５Ｂの回転角を±１８０°の範囲内の絶対値として検出し、検出結果をマイクロコンピュータを含む制御装置３１に供給する。制御装置３１は、供給された回転角及び露光装置の動作を統括的に制御する主制御系ＣＯＮＴからの露光光ＥＬに対する透過率の設定値の情報に基づいて、レボルバー２１，２３の回転角がその設定値に対応する角度になるように駆動モータ２９Ａ，２９Ｂを駆動する。

この場合、本例では、レボルバー２１，２３（駆動軸２５Ａ，２５Ｂ）が所定の基準状態（例えば開放窓２２Ａ，２４Ａが露光光ＥＬの光路上にある状態）に対して、±１８０°の範囲内で回動されるように駆動モータ２９Ａ，２９Ｂを制御する。後述のように本例では、駆動軸２５Ａ，２５Ｂに沿って（具体的には駆動軸２５Ａ，２５Ｂ中に）冷却用の配管及び温度センサ用の信号ケーブルが配置されており、駆動軸２５Ａ，２５Ｂを一方向に回転していくと、その配管及び信号ケーブルが破損する恐れがある。そこで、その配管及び信号ケーブルを保護し、かつレボルバー２１，２３上の任意のフィルタ部材を露光光ＥＬの光路上に設置するために、駆動軸２５Ａ，２５Ｂの回転角を±１８０°に制限している。

また、駆動モータ２９Ａ，２９Ｂがステップモータのような回転角をデジタルで制御可能なモータである場合には、ロータリエンコーダ２７Ａ，２７Ｂの代わりに、例えばレボルバー２１，２３又は駆動軸２５Ａ，２５Ｂの回転角が上記の基準状態にあるときに所定の信号を発するリミットスイッチを用いることも可能である。
次に、図３の本例の照明系１中のフィルタ部材が固定されたレボルバー２１，２３の温度制御機構につき図７及び図８を参照して説明する。

図７は、図３の要部の拡大断面図であり、この図７において、レボルバー２１，２３の表面に、開放窓２２Ａ，２４Ａ及びフィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆ，２４Ｂ〜２４Ｆを囲むように、熱伝導性の良好なステンレス等の金属からなり、内部に冷却された液体（冷媒）を流すための冷却用配管３３Ａ，３３Ｂが固定されている。冷媒としては、例えば水（純水）又はフッ素系不活性液体（例えばフロリナート（米国スリーエム社の商品名））等が使用できる。レボルバー２１の斜視図である図８に示すように、冷却用配管３３Ａは、レボルバー２１の中心部からフィルタ部材２２Ｅ，２２Ｆ、開放窓２２Ａ、フィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｄの回りを直列に回った後、レボルバー２１の中心部に戻っている。この構成では、冷却用配管３３Ａの構成を簡略化して、フィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆの全部を冷却することができる。

ただし、本例では開放窓２２Ａは単なる開口であり、開放窓２２Ａの周囲のレボルバー２１の部分で局所的に温度が上昇する可能性は低い。従って、冷却用配管３３Ａは、開放窓２２Ａの近傍を通る必要は必ずしもない。また、冷却用配管３３Ａをレボルバー２１の表面を均一に覆うように、例えば渦巻き状等に設置してもよい。さらに、配管の構成は複雑化するが、共通の冷却用配管から分岐した複数の細い配管を並列にフィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆ等の近傍を通るようにレボルバー２１上に固定し、これらの細い配管内に個別に冷媒を流すようにしてもよい。レボルバー２３側の冷却用配管３３Ｂも同様である。

また、図７において、駆動軸２５Ａ，２５Ｂ内にそれぞれ貫通穴２５Ａａ，２５Ｂａが形成され、貫通穴２５Ａａ及び２５Ｂａ内にそれぞれ熱伝導性の良好なステンレス等の金属からなる２本の冷却用配管３７Ａ，３８Ａ及び３７Ｂ，３８Ｂが設置される。冷却用配管３７Ａ，３８Ａの貫通穴２５Ａａ内の先端部は冷却用配管３３Ａに連結され、冷却用配管３７Ｂ，３８Ｂの貫通穴２５Ｂａ内の先端部は冷却用配管３３Ｂに連結されている。この場合、貫通孔２５Ａａ，２５Ｂａの内部とレボルバー２１，２３の外部（高真空度の空間ＬＰ）とが連通しないように、駆動軸２５Ａ，２５Ｂとレボルバー２１，２３との連結部は厳密に封止されている。

さらに、冷却用配管３８Ａの駆動軸２５Ａから突き出た端部は、可撓性を持つベローズ型の連結部３９Ａを介して、連結部３９Ａから回収された冷媒を蓄積して必要に応じて温度制御部３５Ａに送出する回収部３４Ａに接続されている。また、冷却用配管３７Ａの駆動軸２５Ａから突き出た端部は、可撓性を持つベローズ型の連結部３６Ａを介して冷媒を所定温度まで冷却して連結部３６Ａ側に所定流量で送り出す温度制御部３５Ａに接続されている。同様に、冷却用配管３８Ｂの駆動軸２５Ｂから突き出た端部も、ベローズ型の連結部３９Ｂを介して冷媒の回収部３４Ｂに連結され、冷却用配管３７Ｂの駆動軸２５Ｂから突き出た端部も、ベローズ型の連結部３６Ｂを介して冷媒の温度制御部３５Ｂに連結されている。回収部３４Ａ，３４Ｂ及び温度制御部３５Ａ，３５Ｂの動作は制御装置３１によって制御されている。

また、前段のレボルバー２１の開放窓２２Ａ及びフィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆの近傍にはそれぞれ熱電対又はサーミスタ等の温度センサ４０Ａ〜４０Ｆ（図８参照）が固定され、これらの温度センサの信号ケーブル４１Ａ，４１Ｄ等は、それぞれ駆動軸２５Ａの貫通穴２５Ａａ内に設置された可撓性を持つ信号ケーブル束４４Ａを介して制御装置３１に接続されている。同様に、後段のレボルバー２３の開放窓２４Ａ及びフィルタ部材２２Ｄ等の近傍にもそれぞれ温度センサ４２Ａ，４２Ｄ等が固定され、これらの温度センサの信号ケーブル４３Ａ，４２Ｄ等も駆動軸２５Ｂの貫通穴２５Ｂａ内に設置された可撓性を持つ信号ケーブル束４４Ｂを介して制御装置３１に接続されている。ベローズ型の連結部３６Ａ，３６Ｂ及び３９Ａ，３９Ｂと信号ケーブル束４４Ａ，４４Ｂとの可撓性は、駆動軸２５Ａ，２５Ｂを少なくとも±１８０°回動しても構成部材が破損しないように設定されている。

制御装置３１には、予め主制御系ＣＯＮＴからレボルバー２１，２３の開放窓２２Ａ，２４Ａ及びフィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆ，２４Ｄ等の近傍での目標温度の情報が供給されている。そこで、制御装置３１は、例えば温度センサ４０Ａ〜４０Ｆ，４２Ａ，４２Ｄ等を介して計測されるレボルバー２１，２３の温度の平均値がそれぞれその目標温度になるように、温度制御部３５Ａ，３５Ｂにおける冷媒の温度を設定する。このように冷却用配管３３Ａ，３７Ａ，３８Ａ（３３Ｂ，３７Ｂ，３８Ｂ）、ベローズ型の連結部３６Ａ，３９Ａ（３６Ｂ，３９Ｂ）、温度制御部３５Ａ（３５Ｂ）、回収部３４Ａ（３４Ｂ）、温度センサ４０Ａ等（４２Ａ等）、及び制御装置３１を含んで、レボルバー２１（２３）及びこれに固定されたフィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆ（２４Ｄ等）の温度制御機構が構成されている。その温度制御機構は、冷却用配管３３Ａ，３７Ａ，３８Ａ（３３Ｂ，３７Ｂ，３８Ｂ）に温度制御（ここでは冷却）された冷媒を供給する機構を含んでいる。

露光光ＥＬがレボルバー２１，２３のフィルタ部材２２Ｂ，２４Ｄ等を介して照射される露光時には、制御装置３１の制御のもとで、温度制御部３５Ａ，３５Ｂにおいて所定温度まで冷却された冷媒は、ベローズ型の連結部３６Ａ，３６Ｂ、冷却用配管３７Ａ，３７Ｂ、レボルバー２１，２３に固定された冷却用配管３３Ａ，３３Ｂ、冷却用配管３８Ａ，３８Ｂ、及びベローズ型の連結部３９Ａ，３９Ｂを介して温度が上昇した状態で回収部３４Ａ，３４Ｂに回収される。そして、回収部３４Ａ，３４Ｂから取り出される冷媒は温度制御部３５Ａ，３５Ｂにおいて再び所定温度まで冷却されて冷却用配管３３Ａ，３３Ｂ側に供給される。このように温度制御された冷媒は、冷却用配管３３Ａ，３３Ｂの内部をほぼ一定の流量で循環している。

また、図１のレチクルＲに対する露光光ＥＬの強度を制御するために、図７のレボルバー２１，２３を回転して露光光ＥＬに対する透過率を変更した場合でも、本例のレボルバー２１，２３（駆動軸２５Ａ，２５Ｂ）の回転角は±１８０°以内であり、かつベローズ型の連結部３６Ａ，３６Ｂ及び３９Ａ，３９Ｂ並びに可撓性を持つ信号ケーブル束４４Ａ，４４Ｂが使用されているため、冷却用配管３３Ａ，３３Ｂに対する温度制御された冷媒の供給を継続して行うことができる。なお、その連結部３６Ａ，３６Ｂ等及び信号ケーブル束４４Ａ，４４Ｂの可撓性がより高い場合には、レボルバー２１，２３の回転角を例えば±３６０°等に広げることも可能である。

このように本例の照明系１によれば、フィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆを保持する前段のレボルバー２１に固定された冷却用配管３３Ａ、及びレボルバー２１に連結された駆動軸２５Ａに沿って配置された冷却用配管３７Ａ，３８Ａ内に冷却された冷媒を供給しているため、露光光ＥＬの強度を切り換えることが可能で、かつ露光光ＥＬのフィルタ部材に対する照射によるフィルタ部材及びレボルバー２１の温度上昇を抑制することができる。従って、露光光ＥＬの照射熱によってフィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆの透過率が変化したり、レボルバー２１自体が変形したりすることがなくなる。これは、後段のレボルバー２３及びこれに保持されたフィルタ部材についても同様である（以下同様）。そのため、露光光ＥＬに対する透過率を常に高精度に設定することができ、露光光ＥＬの照射による発熱の影響を軽減できる。その結果、図１のレチクルＲ（ウエハＷ）に対する露光光ＥＬの強度（照度）を常に目標値に対して高精度に制御できるため、微細パターンを持つ半導体素子等のデバイス（マイクロデバイス、電子デバイス等）を高精度に製造できる。

また、本例では、図７に示すように、レボルバー２１側の冷却用配管３７Ａ，３８Ａ及び信号ケーブル束４４Ａを駆動軸２５Ａに沿って配置し、かつ駆動軸２５Ａと開口１８ａを囲む隔壁１８との間には、磁性流体シール方式の回転軸受け２６Ａを設置している。従って、露光光ＥＬの光路を含む空間ＬＰの気密性を損なうことなく、簡単な機構でレボルバー２１及びフィルタ部材の温度上昇を抑制して、露光光ＥＬの照射による発熱の影響を軽減できる。

また、本例では、レボルバー２１の回転角を検出するロータリエンコーダ２７Ａ及びレボルバー２１（駆動軸２５Ａ）を回転するための駆動モータ２９Ａ等を隔壁１８の外部の大気圧の環境内に配置している。従って、ロータリエンコーダ２７Ａ及び駆動モータ２９Ａ等の配置の自由度が高いとともに、メンテナンスも容易である。
また、本例では、レボルバー２１の開放窓２２Ａ及びフィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆの近傍に温度センサ４０Ａ〜４０Ｆを配置して、この計測結果に基づいて冷却用配管３３Ａに流す冷媒の温度を制御しているため、フィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆ及びレボルバー２１の温度をより高精度に制御できる。なお、例えば予め露光光ＥＬの照射時間とフィルタ部材及びレボルバー２１の温度上昇との関係を求めておくような場合には、温度センサ４０Ａ〜４０Ｆを省略することも可能である。

また、上記の実施形態では、レボルバー２１及びフィルタ部材の温度制御機構を備えているが、図７において、レボルバー２１上に温度センサ４０Ａ，４０Ｄ等のみを設け、温度制御部３５Ａ、冷却用配管３３Ａ，３７Ａ，３８Ａ、及び回収部３４Ａを含む冷却機構を省略してもよい。この場合にも、温度センサ４０Ａ，４０Ｄ等によって、露光光ＥＬの照射によって上昇したレボルバー２１の温度（発熱の状態）を正確に計測することができる。

また、この場合、図７の制御装置３１では、温度センサ４０Ａ，４０Ｄ等によって計測されるレボルバー２１の温度が所定の許容範囲を超えている期間ではアラーム情報を主制御系ＣＯＮＴに送出してもよい。主制御系ＣＯＮＴでは一例として、そのアラーム情報が出されている期間では、レーザプラズマ光源１５の発光を停止して露光を中断（インターロック）してもよい。これによって、レボルバー２１及びフィルタ部材の温度が上昇し過ぎて、フィルタ部材の透過率が変化したりする事態を回避できる。

また、上記の実施形態では、レボルバー２１及びフィルタ部材を冷却するために、冷却用配管３３Ａに温度制御された冷媒を供給している。その他に、ペルチェ素子等を用いて熱吸収を行う熱吸収方式、又はヒートパイプを用いて熱を他の放熱板等に逃がす熱交換方式等の冷却機構を使用することも可能である。
また、上記の実施形態において、図３及び図４のフィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆ等として、露光光ＥＬに対する傾斜角度を変えることによって強度を調整する部材を用いてもよい。また、レボルバー２１上の複数のフィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆの代わりに、濃淡（透過率）が次第に変化する１つのフィルタ部材を用いてもよい。この場合には、例えばレボルバー２１を回転させて、露光光ＥＬとフィルタ部材の濃淡との相対位置を制御することによって、露光光ＥＬの強度をほぼ連続的に制御できる。

また、上記実施形態では、露光ビームとしてＥＵＶ光を用い、６枚のミラーのみから成るオール反射の投影光学系を用いる場合について説明したが、これは一例であって、本発明がこれに限定されないことは勿論である。すなわち、例えば、特開平１１−３４５７６１号公報に開示されるような４枚のミラーのみから成る投影光学系を備えた露光装置は勿論、光源に波長１００〜１６０ｎｍのＶＵＶ光源、例えばＡｒ₂ レーザ（波長１２６ｎｍ）を用い、４〜８枚等のミラーを有する投影光学系を備えた露光装置などにも本発明を適用することができる。また、レンズ等の透過部材のみから成る照明光学系又は投影光学系を備えた露光装置にも本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、露光光源としてレーザ励起プラズマ光源を用いるものとしたが、これに限らず、ＳＯＲ（Synchrotron Orbital Radiation)リング、ベータトロン光源、ディスチャージド光源、Ｘ線レーザなどのいずれを用いても良い。このように、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。

本発明をＥＵＶ露光装置に適用した場合には、露光ビームの強度を切り換えることが可能で、かつ簡単な機構で露光ビームの照射による発熱の影響を軽減できるか、又は発熱の状態を計測できるため、半導体素子等を高精度に製造できる。

本発明の実施形態の一例の露光装置の概略構成を示す一部を切り欠いた図である。 図１の投影光学系ＰＯ内の露光光の光路を示す断面図である。 図１中の照明系１の構成を示す一部を切り欠いた図である。 図３のレボルバー２１に保持されるフィルタ部材２２Ｂ〜２２Ｆを示す図である。 （ａ）は第１のフライアイミラーＦＥＭ１を示す図、（ｂ）は第２のフライアイミラーＦＥＭ２を示す図である。 図３の第１のフライアイミラーＦＥＭ１と第２のフライアイミラーＦＥＭ２とを部分的に拡大して示す斜視図である。 図３の照明系１の要部の拡大図である。 図７中のレボルバー２１を示す斜視図である。

符号の説明

１…照明系、１０…露光装置、Ｒ…レチクル、ＰＯ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、１５…レーザプラズマ光源、１８…隔壁、２１，２３…レボルバー、２２Ａ，２４Ａ…開放窓、２２Ｂ〜２２Ｆ，２４Ｄ…フィルタ部材、２５Ａ，２５Ｂ…駆動軸、２６Ａ，２６Ｂ…磁性流体シール方式の回転軸受け、２７Ａ，２７Ｂ…ロータリエンコーダ、２９Ａ，２９Ｂ…駆動モータ、３１…制御装置、３３Ａ，３３Ｂ…冷却用配管、３４Ａ，３４Ｂ…回収部、３５Ａ，３５Ｂ…温度制御部、３７Ａ，３７Ｂ，３８Ａ，３８Ｂ…冷却用配管、４０Ａ〜４０Ｆ，４２Ａ，４２Ｄ…温度センサ

Claims (12)

1. 光源からの露光ビームで所定のパターンを照明する照明光学装置において、
   前記露光ビームの強度を調整するフィルタと、
   回転軸と前記フィルタが取り付けられる平板部とを有し、前記フィルタを前記露光ビームの光路中に出し入れするフィルタ保持部と、
   前記回転軸を回転する駆動装置と、
   前記回転軸に沿って配置されるとともに、前記平板部に配置された冷却流路と、
   前記冷却流路に温度制御された冷媒を供給する冷媒供給装置とを備えたことを特徴とする照明光学装置。
2. 前記回転軸は、中空部材を有し、
   前記冷却流路の一部は、前記中空部材内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の照明光学装置。
3. 前記冷却流路は、前記平板部に取り付けられる前記フィルタの周囲を通過する部分を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の照明光学装置。
4. 前記露光ビームの光路を大気圧よりも低い気圧の雰囲気に維持するとともに前記フィルタ保持部の前記平板部が収納された気密室と、
   前記フィルタ保持部の前記回転軸と前記気密室に設けられた開口との間を気密化する磁性流体シール機構とを備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の照明光学装置。
5. 前記回転軸の回転角情報を検出し、検出結果を前記回転軸の前記駆動装置に供給する回転角センサを備え、
   前記駆動装置及び前記回転角センサは、前記気密室の外に配置されることを特徴とする請求項４に記載の照明光学装置。
6. 前記フィルタと前記冷却流路とが配置された前記フィルタ保持部と、前記駆動装置とが２組設けられたことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の照明光学装置。
7. 前記フィルタ保持部に保持された前記フィルタの近傍に配置された温度センサと、
   前記フィルタ保持部の前記回転軸に沿って配置され、前記温度センサの検出結果を前記冷媒供給装置に供給する信号ラインとを備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の照明光学装置。
8. 前記露光ビームは波長１００ｎｍ以下の極端紫外光であり、
   前記フィルタは網目状のフィルタ部材であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の照明光学装置。
9. 光源からの露光ビームで所定のパターンを照明する照明光学装置において、
   前記露光ビームの強度を調整するフィルタと、
   回転軸と前記フィルタが取り付けられる平板部とを有し、前記フィルタを前記露光ビームの光路中に出し入れするフィルタ保持部と、
   前記回転軸を回転する駆動装置と、
   前記フィルタの近傍に配置された温度センサと、
   前記温度センサの検出結果を処理する制御装置と、
   前記フィルタ保持部の前記回転軸に沿って配置され、前記温度センサの検出結果を前記制御装置に供給する信号ラインとを備えたことを特徴とする照明光学装置。
10. 前記制御装置は、前記温度センサの検出結果が許容温度を超えたときに、前記光源からの前記露光ビームの発光を停止することを特徴とする請求項９に記載の照明光学装置。
11. 露光ビームで所定のパターンを照明し、前記露光ビームで前記パターン及び投影光学系を介して基板を露光する露光装置において、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の照明光学装置を用いて前記パターンを照明することを特徴とする露光装置。
12. 前記光源はレーザプラズマ光源であり、
    前記露光ビームは波長５〜５０ｎｍの極端紫外光であることを特徴とする請求項１１に記載の露光装置。

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