JP5556155B2 - 光学部材変形装置、光学系、露光装置、デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光学部材の形状を変形させる光学部材変形装置、該光学部材変形装置を備える光学系、該光学系を備える露光装置、及び該露光装置を用いたデバイスの製造方法に関するものである。

一般に、半導体素子、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、フォトマスク等のマスクに形成された所定のパターンを、投影光学系を介してレジスト等が塗布されたウエハやガラスプレート等の基板上に転写する露光装置が用いられている。こうした露光装置では、投影光学系を構成する少なくとも一部の光学部材に対して不均一な熱膨張が加わった場合に光学部材が局所的に変形することがあり得る。そして、そのように光学部材が変形した場合には、投影光学系の光学特性が変化してしまい、基板に対するパターン像の投影不良が発生する虞があった。そこで、従来の露光装置には、投影光学系の光学特性を調整するために、光学部材の形状を積極的に変形させるための機構が設ける構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、上記露光装置には、投影光学系を構成する光学部材のうち、凹面鏡（光学部材）の形状を変形させるための微小量変形機構が設けられている。微小量変形機構は、略Ｕ字型の先端部材を備えており、先端部材は、凹面鏡の側面に設けられた凸部を凹面鏡の光軸方向の両側から挟む態様で設けられている。また、微小量変形機構には、先端部材から凹面鏡に対して印加される荷重を検出するための荷重センサが設けられている。荷重センサは、凹面鏡の光軸方向に平行に延びる態様で先端部材に連結されるプローブと、該プローブに対して凹面鏡の光軸方向に印加される荷重を検出するためのセンサ部とを含んで構成されている。

そして、この露光装置では、微小量変形機構が先端部材を凹面鏡の凸部に当接させた状態でプローブを凹面鏡の光軸方向に変位させると、先端部材から凹面鏡の凸部に荷重が印加されて凹面鏡の形状の少なくとも一部が変形するようになっている。この際、プローブには、先端部材から凹面鏡の凸部に付与される荷重の大きさに相当する凹面鏡の凸部からの反力が先端部材を介して付与される。そして、こうしたプローブに印加される反力をセンサ部によって検出することにより、凹面鏡の変形量を計測するようになっている。

特開２００７−２６６５１１号公報

ところで、上記露光装置では、凹面鏡を微細に変形する場合、先端部材から凹面鏡の凸部に対して付与する荷重の大きさが微調整される。そのため、凹面鏡の凸部から先端部材を介してプローブに印加される反力の変化量もまた少ない。すると、凹面鏡の変形を大まかに調整する場合に比して、先端部材から凹面鏡の凸部に対して印加される荷重をセンサ部が検出する際の検出精度が低下する可能性があり、ひいては凹面鏡を精度良く変形することが困難となるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学部材の光学特性を精度よく調整することができる光学部材変形装置、光学系、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。

上記目的を達成するために、本発明は、実施形態に示す図１〜図１１に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の光学部材変形装置は、光学部材（４１）の形状を変形させる光学部材変形装置（５３）において、前記光学部材（４１）に対して当接する当接部材（７０）と、前記当接部材（７０）に連結され、前記当接部材（７０）を介して前記光学部材（４１）の形状を変形させる変位部材（６５）と、駆動源（６１）からの駆動力に基づき変位する連結部材（５７，６３）を有し、該連結部材（５７，６３）の変位量を拡大して前記変位部材（６５）に伝達する変位拡大機構（７３）と、拡大した前記変位部材（６５）の変位量を計測する計測部材（６７）と、前記当接部材（７０）と前記変位部材（６５）との間に設けられ、前記変位部材（６５）の変位量を縮小して前記当接部材（７０）に伝達する縮小機構（６９）と、前記計測部材（６７）の計測結果に基づき、前記変位部材（６５）の変位量を制御する制御機構（６８）とを備えることを要旨とする。

上記構成によれば、変位拡大機構では、駆動源からの駆動力によって変位する連結部材の変位量が拡大されて変位部材に伝達される。また、変位部材の変位量は、縮小機構によって縮小された状態で当接部材に伝達される。そのため、縮小機構を設けない場合に比して、当接部材から光学部材に対して過大な力が作用することを回避できる。

また、本発明では、変位部材の変位量は、該変位部材の変位量を計測する計測部材での計測結果に基づき調整される。すなわち、当接部材よりも変位量の多い変位部材の変位量に基づいて、当接部材から光学部材に作用する力が調整される。そのため、光学部材の変形量を精度よく調整することができるため、光学部材の光学特性を精度良く調整することができる。

なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。

本発明によれば、光学部材の光学特性を精度よく調整することができる。

第１の実施形態の露光装置の概略断面図。 （ａ）は図１の２ａ−２ａ線矢視断面図、（ｂ）は第１の実施形態のミラー変形装置の断面図。 （ａ）は初期状態のミラー変形装置の断面図、（ｂ）は図３（ａ）よりもアクチュエータが収縮した状態を示す断面図、（ｃ）は図３（ａ）よりもアクチュエータが伸長した状態を示す断面図。 （ａ）はミラー変形装置が凹面鏡を変形させる前の状態を示す模式図、（ｂ）はミラー変形装置が凹面鏡を＋Ｙ方向側に歪み変形させた状態を示す模式図、（ｃ）はミラー変形装置が凹面鏡を−Ｙ方向側に歪み変形させた状態を示す模式図。 第２の実施形態のミラー変形装置の断面図。 （ａ）は荷重印加機構が凹面鏡に対して予圧を印加している状態を示す断面図、（ｂ）は荷重印加機構が凹面鏡に対する予圧の印加を解除した状態を示す断面図。 （ａ）は荷重印加機構及び当接部材の双方が凹面鏡から離間した状態を示す模式図、（ｂ）は荷重印加機構が凹面鏡に対して予圧を印加している状態を示す模式図。 （ａ）は当接部材が凹面鏡に対して当接した直後の状態を示す模式図、（ｂ）は凹面鏡の変形量がほぼゼロとなる状態を示す模式図、（ｃ）は凹面鏡が−Ｙ方向側に歪み変形している状態を示す模式図。 アクチュエータの伸長量と凹面鏡の収差との相関関係を示す相関図。 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の基板処理に関する詳細なフローチャート。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図１〜図４に基づき説明する。なお、本実施形態では、図１において、後述する投影光学系１５を構成する反射屈折光学系の第１光軸ＡＸ１に平行にＺ軸を、第１光軸ＡＸ１に垂直な面内において図１の紙面に平行にＹ軸を、紙面に垂直にＸ軸を、それぞれ設定している。

図１に示すように、本実施形態の露光装置１１は、所定の回路パターンが形成された透過型のレチクルＲを露光光ＥＬで照明することにより、露光面Ｗａ（＋Ｚ方向側の面であって、図１では上面）にレジストなどの感光性材料が塗布された感光性基板としてのウエハＷに回路パターンを形成するための装置である。そして、こうした露光装置１１は、光源装置１２から射出された露光光ＥＬをレチクルＲの被照射面Ｒａ（＋Ｚ方向側の面）に導く照明光学系１３と、レチクルＲを保持するレチクルステージ１４と、レチクルＲを透過した露光光ＥＬをウエハＷの露光面Ｗａに導く投影光学系１５と、ウエハＷを保持するウエハステージ１６とを備えている。なお、本実施形態の光源装置１２は、１９３ｎｍの波長の光を出力するＡｒＦエキシマレーザ光源を有し、該ＡｒＦエキシマレーザ光源から出力される光が露光光ＥＬとして露光装置１１内に導かれる。

光源装置１２と照明光学系１３との間には、ビームマッチングユニット１７が連結されている。ビームマッチングユニット１７は、光源装置１２と露光装置１１とを光学的に接続しており、光源装置１２から射出された露光光ＥＬを露光装置１１内に導くようになっている。なお、光源装置１２から照明光学系１３における最もレチクルＲ側の光学部材までの空間域は、露光光ＥＬの吸収率が低い気体であるヘリウムガスや窒素などの不活性ガスで置換されている。

照明光学系１３の下方には、架台１８が設けられている。架台１８は、定盤１９上に立設される下部架台２０と、該下部架台２０上に支持される上部架台２１とによって構成されている。また、上部架台２１の上面にはレチクルステージ１４が載置されている。レチクルステージ１４は、レチクルＲを保持する保持面１４ａをＸＹ平面に対して平行とするように配置されている。また、レチクルステージ１４は、レチクルステージ駆動部（図示略）の駆動によって、Ｙ軸方向に所定ストロークで移動可能である。また、レチクルステージ駆動部は、レチクルステージ１４をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＺ軸周りの回転方向にも微小量移動させるように構成されている。そして、照明光学系１３から射出される露光光ＥＬは、レチクルＲを透過した後、上部架台２１の上壁部の略中央に形成された透過口２２を介して架台１８内に収容される投影光学系１５に導かれるようになっている。なお、レチクルＲが露光光ＥＬで照明される場合、該レチクルＲの被照射面Ｒａの一部には、Ｘ軸方向に延びる略矩形状の照明領域が形成されるようになっている。

投影光学系１５は、該投影光学系１５の第１光軸ＡＸ１を中心とする略円筒状の上部鏡筒２３と、第１光軸ＡＸ１と直交する第２光軸ＡＸ２を中心とする略円筒状の横鏡筒２４と、上部鏡筒２３よりもウエハＷ側に配置され且つ第１光軸ＡＸ１を中心とする略円筒状の下部鏡筒２５とを備えている。下部鏡筒２５は、下部架台２０の上壁部の略中央に形成された開口部２６を上下方向に挿通している。そして、これらの各鏡筒２３，２４，２５は結合部材２７を介して互いに結合されている。なお、結合部材２７は、下部架台２０における開口部２６の口縁近傍に取り付けられている。

上部鏡筒２３の上端部（＋Ｚ方向側の端部）には、該上部鏡筒２３の開口を閉塞するカバーガラス３１が設けられている。そして、投影光学系１５に導かれる露光光ＥＬは、カバーガラス３１を透過して上部鏡筒２３の内部に入射するようになっている。また、上部鏡筒２３の下端部（−Ｚ方向側の端部）は結合部材２７に挿入されている。

なお、上部鏡筒２３によって保持される複数（図１では１つのみ図示）の光学部材３２は第１結像光学系３３を構成している。そして、第１結像光学系３３は、上部鏡筒２３の内部にレチクルＲの回路パターンの第１中間像を形成するようになっている。

横鏡筒２４は、有底筒状をなしており、その底部３５が結合部材２７の側面に形成された開口部３６を介して結合部材２７に挿入されている。また、横鏡筒２４の上側壁（即ち、上部鏡筒２３側の側壁）には、第１光軸ＡＸ１を略中心とする開口部４７が貫通形成されており、横鏡筒２４内には、上部鏡筒２３側から開口部４７を介して露光光ＥＬが入射するようになっている。また、横鏡筒２４の下側壁（即ち、下部鏡筒２５側の側壁）には、第１光軸ＡＸ１を略中心とする開口部４８が貫通形成されており、横鏡筒２４からは、開口部４８を介して下部鏡筒２５側に露光光ＥＬが射出されるようになっている。こうした横鏡筒２４は、結合部材２７に挿入される底部３５によって直角反射鏡３８を保持している。

また、横鏡筒２４は、横鏡筒２４の内壁に固定された保持部材（図示略）を介して負レンズ３９及び凹面鏡４１を保持している。この凹面鏡４１の側面には略円環状をなす被保持部４１ａ（図２（ｂ）参照）が形成されており、横鏡筒２４の保持部材はこの被保持部４１ａを介して凹面鏡４１を保持している。一例として、横鏡筒２４の保持部材は、第２光軸ＡＸ２を中心とする周方向に沿って等間隔に複数（例えば３つ）配置されており、凹面鏡４１は、保持部材によって複数点（例えば３点）で保持されている。

また、横鏡筒２４内の右端側には、該横鏡筒２４の内径とほぼ同一の径を有する円板状のリアクションプレート４２が横鏡筒２４の開口を閉塞するように設けられている。また、横鏡筒２４の右側には、有底略円筒状をなす封止部材４３が横鏡筒２４の外側からリアクションプレート４２を覆うように設けられている。なお、リアクションプレート４２と封止部材４３の底壁（図１では右側の壁部）との間には、所定の空間Ｓが形成されている。

横鏡筒２４に保持される直角反射鏡３８には、第１光路折り曲げ鏡４４及び第２光路折り曲げ鏡４５が形成されている。第１光路折り曲げ鏡４４は、第１結像光学系３３が形成する第１中間像の近傍位置に配置され、第１結像光学系３３から開口部４７を介して横鏡筒２４内に入射する露光光ＥＬをほぼ直角に反射して負レンズ３９に導くようになっている。また、第２光路折り曲げ鏡４５は、負レンズ３９を通過して凹面鏡４１で反射された露光光ＥＬを、負レンズ３９を再度通過させた後にほぼ直角に反射して開口部４８を介してウエハＷ側に射出するようになっている。すなわち、本実施形態では、横鏡筒２４によって保持される直角反射鏡３８、負レンズ３９、及び凹面鏡４１によって第２結像光学系４６が構成されている。こうした第２結像光学系４６は、第１中間像の形成位置の近傍となる第２光路折り曲げ鏡４５の近傍にレチクルＲの回路パターンの第２中間像を形成するようになっている。なお、第２中間像は、第１中間像とほぼ等倍であり、レチクルＲの回路パターンの二次像となっている。

下部鏡筒２５の上端側は結合部材２７に挿入されている。また、下部鏡筒２５の下端側には、該下部鏡筒２５の開口を閉塞するカバーガラス５０が設けられている。そして、投影光学系１５の内部を通過した露光光ＥＬは、カバーガラス５０を透過して投影光学系１５から射出されるようになっている。

こうした下部鏡筒２５内には、複数（図１では３つのみ図示）の光学部材５１が第１光軸ＡＸ１に沿って保持されており、各光学部材５１によって第３結像光学系５２が構成されている。そして、第３結像光学系５２は、第２結像光学系４６によって形成される第２中間像からの光束に基づいて、レチクルＲの回路パターンの縮小像（第２中間像の像であって回路パターンの最終像）をウエハＷの露光面Ｗａに形成するようになっている。また、投影光学系１５の内部は、上記のカバーガラス３１、リアクションプレート４２、及びカバーガラス５０によって気密化された状態で、露光光ＥＬの吸収率が低い気体であるヘリウムガスや窒素などの不活性ガスで置換されている。

投影光学系１５の下方には、ウエハステージ１６が定盤１９上に設けられている。ウエハステージ１６は、ウエハＷを保持する保持面１６ａをＸＹ平面に対して平行とするように配置されている。また、ウエハステージ１６は、ウエハステージ駆動部（図示略）によって、Ｙ軸方向に移動可能である。また、ウエハステージ駆動部は、ウエハステージ１６をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＺ軸周りの回転方向にも微小量移動させるように構成されている。

そして、本実施形態の露光装置１１を用いてウエハＷの一つのショット領域にレチクルＲの回路パターンを形成する場合、照明光学系１３によって照明領域をレチクルＲに形成した状態で、レチクルステージ駆動部の駆動によって、レチクルステージ１４に保持されるレチクルＲをＹ軸方向（例えば、＋Ｙ方向側から−Ｙ方向側）に所定ストローク毎に移動させる。また同時に、ウエハステージ駆動部の駆動によって、ウエハステージ１６に保持されるウエハＷをレチクルＲのＹ軸方向に沿った移動に対して投影光学系１５の縮小倍率に応じた速度比でＹ軸方向（例えば、−Ｙ方向側から＋Ｙ方向側）に同期して移動させる。そして、一つのショット領域へのパターンの形成が終了した場合、ウエハＷの他のショット領域に対するパターンの形成が連続して行われる。

本実施形態の露光装置１１では、横鏡筒２４に保持される凹面鏡４１の形状を意図的に変形させて、投影光学系１５の光学特性が調整されるようになっている。そこで次に、凹面鏡４１の形状を変形させるためのミラー変形装置５３について説明する。

図２（ａ）（ｂ）に示すように、リアクションプレート４２には、複数（本実施形態では８つ、図２（ｂ）において１つのみ図示）の挿入部５４がリアクションプレート４２の厚み方向（Ｙ軸方向）に貫通するように形成されている。こうした各挿入部５４は、第２光軸ＡＸ２を中心とする径方向において凹面鏡４１の被保持部４１ａとほぼ同一径方向位置であって、且つ第２光軸ＡＸ２を中心とする周方向においてほぼ等間隔にそれぞれ配置されている。そして、本実施形態では、複数（本実施形態では８つ）のミラー変形装置５３がリアクションプレート４２の各挿入部５４に個別に挿入されている。なお、各ミラー変形装置５３及び各挿入部５４は、横鏡筒２４の保持部材とは周方向において異なる位置にそれぞれ配置されている。なお、各ミラー変形装置５３は、それぞれ同じ構成を有しているため、明細書の説明理解の便宜上、これらのミラー変形装置５３のうち最も−Ｙ方向側に配置されるミラー変形装置５３のみを以下説明し、他のミラー変形装置５３については説明を省略する。

図２（ｂ）に示すように、ミラー変形装置５３は、リアクションプレート４２から投影光学系１５の第２光軸ＡＸ２に沿って立設される支持部材５５を備えており、該支持部材５５は、所定の空間Ｓ内において挿入部５４よりも径方向内側に位置している。こうした支持部材５５の基端側（図２（ｂ）では上端側）は、ボルト５６によってリアクションプレート４２に連結されている。また、支持部材５５は、先端側（図２（ｂ）では下端側）から直角に屈曲してリアクションプレート４２の径方向外側に向けて延設される第１延設部５５ａと、基端側と先端側の略中央位置からリアクションプレート４２の径方向外側に向けて延設される第２延設部５５ｂとを有している。

支持部材５５の第１延設部５５ａには第１連結部材５７が弾性材料からなる弾性ヒンジ５８を介して連結されている。第１連結部材５７は、断面略Ｌ字状をなしており、支持部材５５の第１延設部５５ａの延設方向と略平行に延びる底部５７ａと、該底部５７ａの一端側（図２（ｂ）では左端側）から略垂直に屈曲して支持部材５５の立設方向と略平行に延びる側部５７ｂとを備えている。第１連結部材５７の底部５７ａの他端側（図２（ｂ）では右端側）は、第１延設部５５ａの一方側（図２（ｂ）において上側）に位置していると共に、弾性ヒンジ５８を介して第１延設部５５ａの一端側（径方向外側であって、図２（ｂ）では左端側）に連結されている。そして、第１連結部材５７は、弾性ヒンジ５８の弾性変形に伴って支持部材５５の第１延設部５５ａに対して相対変位するようになっている。また、第１連結部材５７の底部５７ａの一方の面は、弾性ヒンジ５８との連結部よりも一端側（径方向内側であって、図２（ｂ）では右端側）において、コイルスプリング５９を介して支持部材５５の第１延設部５５ａに接続されている。このコイルスプリング５９は、第１連結部材５７の底部５７ａを−Ｙ方向側に押圧している。

また、第１連結部材５７の底部５７ａの他方の面は、一方の面において径方向において弾性ヒンジ５８とコイルスプリング５９との間となる位置で、アクチュエータ（例えば、圧電素子）６１を介して支持部材５５の第２延設部５５ｂに接続されている。このアクチュエータ６１は、第２光軸ＡＸ２とほぼ平行な方向（Ｙ軸方向）に沿って伸縮可能に構成されている。また、このアクチュエータ６１は、その基端が第２延設部５５ｂに連結されると共に、その先端が第１連結部材５７の底部５７ａに連結されている。そして、第１連結部材５７の底部５７ａには、アクチュエータ６１の伸長駆動に伴ってアクチュエータ６１から力が作用し、結果として、第１連結部材５７は、弾性ヒンジ５８の弾性変形に伴って該弾性ヒンジ５８を支点としてＸ軸周りに揺動するようになっている。また、第１連結部材５７の側部５７ｂの一端側（図２（ｂ）では上端側）には、弾性材料からなる弾性ヒンジ６２を介して第２連結部材６３に連結されている。すなわち、第１連結部材５７において第２連結部材６３に連結される側部５７ｂの連結部は、アクチュエータ６１に連結される底部５７ａの連結部よりも、揺動支点となる弾性ヒンジ５８から大きく離間している。

第２連結部材６３は、第１連結部材５７よりもＹ軸方向においてリアクションプレート４２に近接する位置に配置されると共に、径方向における長さがＹ軸方向における長さよりも長くなるように形成されている。そして、弾性ヒンジ６２は、第２連結部材６３において径方向における中心よりも径方向外側の部位であって、且つＹ軸方向における中心よりも＋Ｙ方向側の部位に接続されている。こうした第２連結部材６３は、弾性ヒンジ６２の弾性変形に伴って第１連結部材５７に対して相対変位するようになっている。また、第２連結部材６３には、弾性材料からなる弾性ヒンジ６４を介して変位部材６５が連結されている。なお、弾性ヒンジ６４は、第２連結部材６３において径方向における中心よりも径方向内側の部位であって、且つＹ軸方向における中心よりも−Ｙ方向側の部位に接続されている。

変位部材６５は、Ｙ軸方向において第２連結部材６３を挟んで第１連結部材５７とは反対側となる位置であって、且つ、第２連結部材６３よりもＹ軸方向においてリアクションプレート４２に近接する位置に配置されている。そして、変位部材６５は、弾性ヒンジ６４の弾性変形に伴って第２連結部材６３に対して相対変位するようになっている。

また、変位部材６５と支持部材５５との間には、変位部材６５に対してＹ軸方向で略同一の位置に、第２光軸ＡＸ２を中心とする径方向（図２（ｂ）では左右方向）に延びる可撓性部材６６が介設されている。可撓性部材６６は、第２光軸ＡＸ２に沿ったＹ軸方向とは異なるＺ軸方向及びＸ軸方向には高い剛性を有する一方で、支持部材５５の立設方向でもあるＹ軸方向には低い剛性を有している。そのため、変位部材６５は、可撓性部材６６がＹ軸方向に容易に撓み変形するため、投影光学系１５の第２光軸ＡＸ２に沿うＹ軸方向への変位が可撓性部材６６によって自在に許容されるようになっている。一方、変位部材６５は、可撓性部材６６がＸ軸方向及びＺ軸方向にはほとんど変形（伸長）しないため、Ｙ軸方向と直交するＸＺ平面内での変位が可撓性部材６６によって規制されるようになっている。

また、変位部材６５に対して該変位部材６５の変位方向（Ｙ軸方向）と直交するＸ軸方向で対向する位置には、変位部材６５の変位量（より具体的には、変位部材６５のＹ軸方向への変位量）を計測する変位センサ６７が設けられている。変位センサ６７は、変位部材６５に固着された図示しないスケールの位置情報を検出することにより変位部材６５の変位量を計測し、その計測結果を制御機構６８に送信する。そして、制御機構６８は、変位センサ６７から受信した計測結果に基づき、アクチュエータ６１の伸長量を駆動制御するようになっている。

また、変位部材６５において挿入部５４と同一径方向位置には、コイルスプリング６９が連結されている。コイルスプリング６９は、投影光学系１５の第２光軸ＡＸ２に沿う方向に伸縮自在に構成されている。また、コイルスプリング６９は、リアクションプレート４２に形成された挿入部５４を介して横鏡筒２４の内部に挿入されている。そして、コイルスプリング６９は、横鏡筒２４の内部に収容された当接部材７０に対して連結されている。なお、リアクションプレート４２に形成された挿入部５４の口縁とコイルスプリング６９との間には、横鏡筒２４の内部を気密状に封止する封止部材７１が配置されている。封止部材７１は、薄板状の弾性材料から構成されており、コイルスプリング６９の伸縮動作に連動してＹ軸方向に容易に撓み変形することにより、コイルスプリング６９の伸縮動作を阻害することがないようになっている。

当接部材７０は、凹部７２を有しており、第２光軸ＡＸ２と中心とする径方向内側が開口している。こうした当接部材の凹部７２内には、開口を介して凹面鏡４１の被保持部４１ａの一部が収容されるようになっている。また、凹部７２の開口端部の近傍には、一対の凸部７２ａ，７２ｂが凹部７２の内壁面からＹ軸方向において互いに対向するように突設されている。そして、当接部材７０の各凸部７２ａ，７２ｂは、凹面鏡４１の被保持部４１ａに対してＹ軸方向の両側から当接可能となるように配置されている。なお、当接部材７０は、ミラー変形装置５３の保守交換の際に凹面鏡４１から容易に取り外すことができるように、当接部材７０の凸部７２ａ，７２ｂと凹面鏡４１の被保持部４１ａとの間にＹ軸方向に若干の隙間が確保されるように設計されている。また、凹面鏡４１の被保持部４１ａを凹溝又はＶ字形状に形成し、当接部材７０を凸形状に形成し、当接部材７０の凸形状を被保持部４１ａの凹溝又はＶ字形状に当接させてもよい。

次に、上記のように構成されたミラー変形装置５３のうち最も−Ｚ方向側に配置されたミラー変形装置５３を一例として、ミラー変形装置５３がアクチュエータ６１の伸長駆動に伴って変位部材６５を変位させる際の作用について以下説明する。なお、図３（ａ）は、アクチュエータ６１がＹ軸方向に所定量だけ伸長した初期状態を示している。

さて、こうした初期状態では、図３（ａ）に示すように、第１連結部材５７の底部５７ａが支持部材５５の第１延設部５５ａの延設方向と略平行に延びると共に、第１連結部材５７の側部５７ｂが支持部材５５の立設方向と略平行に延びるように配置される。なお、支持部材５５の第１延設部５５ａと第１連結部材５７の底部５７ａとを連結する弾性ヒンジ５８、第１連結部材５７の側部５７ｂと第２連結部材６３とを連結する弾性ヒンジ６２、及び第２連結部材６３と変位部材６５とを連結する弾性ヒンジ６４は各々の変形量がほぼゼロとなっている。また、変位部材６５と支持部材５５との間に介設される可撓性部材６６は、Ｚ軸方向に略平行に延びるように配置されており、その変形量がほぼゼロとなっている。

ここで、図３（ｂ）に示すように、アクチュエータ６１が制御機構６８からの制御指令に基づいてＹ軸方向の伸長量が減少したとする。この場合、アクチュエータ６１は、その基端が支持部材５５の第２延設部５５ｂに固定されているため、その先端が−Ｙ方向側に変位する。また、第１連結部材５７の底部５７ａの一端側は、支持部材５５の第１延設部５５ａとの間に介設されたコイルスプリング５９の付勢力に従って−Ｙ方向側に押圧される。

すると、第１連結部材５７は、支持部材５５の第１延設部５５ａとの間に介在する弾性ヒンジ５８によって固定されているため、第１連結部材５７には、弾性ヒンジ５８を支点として第１連結部材５７を＋Ｘ方向側から見て反時計周り方向に回動させるようにコイルスプリング５９から押圧力が作用する。そのため、この弾性ヒンジ５８は、該弾性ヒンジ５８から見てコイルスプリング５９とは反対側となる−Ｚ方向側にしなるように弾性変形する。

この場合、第１連結部材５７は、その第２連結部材６３に対する連結部が弾性ヒンジ５８を軸中心とする円弧状の軌道を描きながら＋Ｙ方向側に向けて回動する。その結果、第１連結部材５７は、第１連結部材５７と第２連結部材６３との間に介在する弾性ヒンジ６２を介して−Ｚ方向側であって且つ＋Ｙ方向側となる方向（図３（ｂ）では左斜め下方）に向けて第２連結部材６３を引っ張るようになる。また、第２連結部材６３は、第２連結部材６３と変位部材６５との間に介在する弾性ヒンジ６４を介して変位部材６５を−Ｚ方向側であって且つ＋Ｙ方向側となる方向に引っ張るようになる。すなわち、変位部材６５は、支持部材５５から離間する方向であって且つリアクションプレート４２から離間する方向、即ち図３（ｂ）における左斜め下方に第２連結部材６３によって引っ張られることとなる。

なお、可撓性部材６６は、変位部材６５と支持部材５５とが互いに対向するＺ軸方向にはほとんど変形しない構造となっている。そのため、変位部材６５が第２連結部材６３によって−Ｚ方向側に引っ張られたとしても、可撓性部材６６が−Ｚ方向側に変形（伸長）することはほとんどなく、変位部材６５の−Ｚ方向側への変位が規制され、変位部材６５はＹ方向側へ変位する。その結果、第１連結部材５７が支持部材５５に対して−Ｚ方向側に相対変位する一方で、変位部材６５が支持部材５５に対してＺ軸方向に変位することはほとんどない。すなわち、第１連結部材５７は、変位部材６５に対してＺ軸方向に離間するように相対変位する。

すると、第１連結部材５７と第２連結部材６３との間に介設される弾性ヒンジ６２が＋Ｚ方向側にしなるように弾性変形する。その結果、第２連結部材６３は、第１連結部材５７に対して＋Ｚ方向側に相対変位する。また同時に、第２連結部材６３と変位部材６５との間に介設される弾性ヒンジ６４も同様に＋Ｚ方向側にしなるように弾性変形する。さらに、第２連結部材６３は、両弾性ヒンジ６２，６４の弾性復帰力に従って、第１連結部材５７に連動するように＋Ｘ方向側から見て反時計周り方向に回動する。このように変位部材６５と各連結部材５７，６３とのＺ軸方向における位置関係が変化したとしても、各連結部材５７，６３及び変位部材６５の連結状態は、両弾性ヒンジ６２，６４の弾性変形及び第２連結部材６３の回動によって維持される。

一方、変位部材６５と支持部材５５との間に介設される可撓性部材６６は、変位部材６５とリアクションプレート４２とが互いに対向するＹ軸方向には容易に撓み変形する構造となっている。そのため、変位部材６５が第２連結部材６３によって＋Ｙ方向側に引っ張られると、可撓性部材６６が＋Ｙ方向側にしなるように撓み変形することにより、変位部材６５の＋Ｙ方向側への変位が許容される。

また、図３（ｃ）に示すように、アクチュエータ６１が制御機構６８からの制御指令に基づいてＹ軸方向の伸長量が初期状態から増大したとする。この場合、アクチュエータ６１は、その基端が支持部材５５の第２延設部５５ｂに固定されているため、その先端が＋Ｙ方向側に変位する。そして、アクチュエータ６１は、第１連結部材５７の底部５７ａの一端側をコイルスプリング５９の付勢力に抗して＋Ｙ方向側に押圧するようになる。

すると、第１連結部材５７は、支持部材５５の第１延設部５５ａとの間に介在する弾性ヒンジ５８によって固定されているため、第１連結部材５７には、弾性ヒンジ５８を支点として第１連結部材５７を＋Ｘ方向側から見て時計周り方向に回動させるようにアクチュエータ６１から押圧力が作用する。そのため、この弾性ヒンジ５８は、該弾性ヒンジ５８から見てアクチュエータ６１側となる＋Ｚ方向側にしなるように弾性変形する。

この場合、第１連結部材５７は、その第２連結部材６３に対する連結部が弾性ヒンジ５８を軸中心とする円弧状の軌道を描きながら−Ｙ方向側に向けて回動する。その結果、第１連結部材５７は、第１連結部材５７と第２連結部材６３との間に介在する弾性ヒンジ５８を介して＋Ｚ方向側であって且つ−Ｙ方向側となる方向（右斜め上方）に向けて第２連結部材６３を押圧するようになる。また、第２連結部材６３は、第２連結部材６３と変位部材６５との間に介在する弾性ヒンジ６４を介して変位部材６５を＋Ｚ方向側であって且つ−Ｙ方向側となる方向に押圧するようになる。すなわち、変位部材６５は、支持部材５５に接近する方向であって且つリアクションプレート４２に接近する方向に第２連結部材６３によって押圧されることとなる。

このとき、第１連結部材５７は、アクチュエータ６１の伸長量の増大に伴って支持部材５５に対して＋Ｚ方向側に相対変位すると共に、第１連結部材５７に弾性ヒンジ６２を介して連結される第２連結部材６３もまた支持部材５５に対して＋Ｚ方向側に相対変位する。一方、変位部材６５は、可撓性部材６６によって、＋Ｚ方向側への変位が規制される。すなわち、変位部材６５に対する各連結部材５７，６３のＺ軸方向における相対的な位置関係は変化する。こうした状況であっても、各弾性ヒンジ６２，６４が−Ｚ方向側にしなるようにそれぞれ弾性変形すると共に、第２連結部材６３が第１連結部材５７に連動して回動するため、各連結部材５７，６３及び変位部材６５の連結状態は維持される。

その一方で、変位部材６５は、第２連結部材６３から−Ｙ方向側に押圧されると、可撓性部材６６が−Ｙ方向側にしなるように撓み変形することにより、変位部材６５の−Ｙ方向側への変位が許容される。

なお、第１連結部材５７において、第２連結部材６３に対する連結部は、アクチュエータ６１に対する連結部よりも支点となる弾性ヒンジ５８に対して大きく離間している。そのため、第１連結部材５７に連結される第２連結部材６３及び該第２連結部材６３に連結される変位部材６５には、弾性ヒンジ５８を支点とする梃子の原理に基づき、アクチュエータ６１からの駆動力が増大されてそれぞれ伝達される。すなわち、第２連結部材６３及び変位部材６５のＹ軸方向における各変位量は、アクチュエータ６１の伸長量よりも拡大される。したがって、本実施形態では、支持部材５５、弾性ヒンジ５８，６２，６４、第１連結部材５７、及び、第２連結部材６３によって、アクチュエータ６１の伸長量を拡大して変位部材６５に伝達する変位拡大機構７３が構成されている。

次に、アクチュエータ６１の伸長駆動に伴って凹面鏡４１の形状を変形させる際の作用について以下説明する。なお、図４（ａ）は、ミラー変形装置５３においてアクチュエータ６１がＹ軸方向に所定量だけ伸長した初期状態を示している。また、各ミラー変形装置５３が初期状態である場合、凹面鏡４１の光軸（中心軸）と投影光学系１５の第２光軸ＡＸ２とがほぼ一致しているものとする。この場合、各当接部材７０は、それらの一対の凸部７２ａ，７２ｂが凹面鏡４１の被保持部４１ａに対してＹ軸方向に若干の隙間を介在させて離間するようにそれぞれ配置されている。

さて、図４（ｂ）に示すように、ミラー変形装置５３においてアクチュエータ６１が制御機構６８からの制御指令に基づいてＹ軸方向の伸長量が初期状態から減少したとする。すると、アクチュエータ６１の伸長量の減少量は変位拡大機構７３によって拡大されて変位部材６５に伝達されるため、変位部材６５の＋Ｙ方向側への変位量は、アクチュエータ６１の先端の−Ｙ方向側への変位量よりも多くなる。また、当接部材７０は、コイルスプリング６９を介して変位部材６５に接続されているため、変位部材６５と連動して＋Ｙ方向側に変位する。すると、当接部材７０の一対の凸部７２ａ，７２ｂのうち反射面側の凸部７２ａは、変位部材６５側からコイルスプリング６９を介して伝達される力に基づいて、凹面鏡４１の被保持部４１ａを＋Ｙ方向側に押圧する。その結果、凹面鏡４１の一部分（+Ｙ方向側に押圧された部分）が変形する。

このとき、凸部７２ａを介して凹面鏡４１の被保持部４１ａに当接する当接部材７０は、変位部材６５側から伝達された力をコイルスプリング６９によって減衰している。すなわち、当接部材７０の＋Ｙ方向側への変位量は、コイルスプリング６９によって、変位部材６５の＋Ｙ軸方向への変位量よりも縮小される。

また、図４（ｃ）に示すように、アクチュエータ６１が制御機構６８からの制御指令に基づいてＹ軸方向の伸長量が初期状態から増大したとする。すると、アクチュエータ６１の伸長量の増大量は変位拡大機構７３によって拡大されて変位部材６５に伝達されるため、変位部材６５の−Ｙ方向側への変位量は、アクチュエータ６１の先端の＋Ｙ方向側への変位量よりも多くなる。また、当接部材７０は、コイルスプリング６９を介して変位部材６５に接続されているため、変位部材６５と連動して−Ｙ方向側に変位する。すると、当接部材７０の一対の凸部７２ａ，７２ｂのうちリアクションプレート４２側の凸部７２ｂは、変位部材６５側からコイルスプリング６９を介して伝達される力に基づいて、凹面鏡４１の被保持部４１ａを−Ｙ方向側に押圧する。その結果、凹面鏡４１の一部分（−Ｙ方向側に押圧された部分）が変形する。

このとき、凸部７２ｂを介して凹面鏡４１の被保持部４１ａに当接する当接部材７０は、変位部材６５側から伝達された力をコイルスプリング６９によって減衰している。すなわち、当接部材７０の−Ｙ方向側への変位量は、コイルスプリング６９によって、変位部材６５の−Ｙ方向側への変位量よりも縮小される。

本実施形態では、変位部材６５と当接部材７０とを直結させる場合に比較して、変位部材６５と当接部材７０との間にコイルスプリング６９を介設させる分、当接部材７０から凹面鏡４１の被保持部４１ａに作用される押圧力が小さくなる。そのため、凹面鏡４１の形状は、アクチュエータ６１の伸縮に伴い、少しずつ変形することになる。換言すると、凹面鏡４１の光学特性、即ち投影光学系１５の光学特性は、アクチュエータ６１の伸縮に伴って少しずつ変更される。

また、本実施形態のミラー変形装置５３では、アクチュエータ６１の伸長駆動時において、変位部材６５の変位量は変位拡大機構７３によって拡大される。すなわち、ミラー変形装置５３を構成する各部材においてＹ軸方向への変位量が最も多い変位部材６５の変位量が変位センサ６７によって計測される。そして、制御機構６８では、変位センサ６７によって計測される変位部材６５のＹ軸方向への変位量に基づいてアクチュエータ６１をフィードバック制御することにより、当接部材７０から凹面鏡４１に作用する押圧力の大きさが制御機構６８によって推定される。そのため、変位拡大機構７３を設けることなくアクチュエータ６１の伸長量を計測する場合、及び当接部材７０に変位センサ６７を設ける場合などと比較して、凹面鏡４１の変形度合い、即ち凹面鏡４１の光学特性が制御機構６８によって高精度に調整される。

また、本実施形態のミラー変形装置５３では、変位拡大機構７３側から凹面鏡４１側に伝達される力の大きさは、コイルスプリング６９の減衰作用によって小さくなる。そのため、変位部材６５側から当接部材７０を介して凹面鏡４１側に過大な力が伝達されることが抑制される。したがって、凹面鏡４１の形状を変形させる際に、当接部材７０から凹面鏡４１に対して過大な歪み応力が加わることはなく、凹面鏡４１の変形量が微細に調整される。

したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）凹面鏡４１の変形量は微小であるため、凹面鏡４１に対して当接する当接部材７０の変位量を変位センサ６７によって直接計測することが困難となっている。この点、本実施形態では、変位センサ６７は、変位拡大機構７３によって拡大された変位部材６５の変位量を計測し、計測された変位部材６５の変位量に基づいて当接部材７０の変位量を推定するため、当接部材７０の変位量を高精度に計測することが可能となっている。そして、この変位センサ６７の計測結果に基づいて、アクチュエータ６１の伸長度合いが制御されるため、当接部材７０から凹面鏡４１に作用する押圧力の大きさを高精度に調整することができる。したがって、凹面鏡４１の形状を精密に調整でき、ひいては投影光学系１５の光学特性を精密に調整できるため、ウエハＷに形成される回路パターンの正確性を向上することができる。

（２）変位部材６５と当接部材７０の間にはコイルスプリング６９が介設されている。そして、変位部材６５の変位に基づく力は、コイルスプリング６９によって減衰された状態で当接部材７０に伝達される。そのため、変位拡大機構７３によって変位部材６５の変位量を拡大させる場合であっても、当接部材７０から凹面鏡４１に対して過大な歪み応力が作用することを回避できる。

（３）支持部材５５は、第１連結部材５７を弾性ヒンジ５８を中心として揺動可能に支持している。ここで、第１連結部材５７は、第２連結部材６３に対する連結部の方がアクチュエータ６１に対する連結部よりも弾性ヒンジ５８に対して大きく離間した構成となっている。そして、第１連結部材５７が弾性ヒンジ５８を中心として揺動すると、アクチュエータ６１の伸長量の変化量は、梃子の原理に基づいて変位量が拡大された状態で第１連結部材５７及び第２連結部材６３を介して変位部材６５に伝達される。したがって、アクチュエータ６１の伸長量の変化量を第１連結部材５７及び第２連結部材６３を介して拡大させた状態で変位部材６５に伝達する構成を簡便に実現することができる。

（４）可撓性部材６６は、変位部材６５の変位方向を凹面鏡４１の光軸に沿う一方向（Ｙ軸方向）に規定している。そのため、当接部材７０から凹面鏡４１に対して作用する歪み応力の方向が一方向に規定される。したがって、当接部材７０から凹面鏡４１に作用する歪み応力に基づく凹面鏡４１の変形量がより細密に調整されるため、凹面鏡４１の光学特性を高精度に調整することができる。

（５）変位拡大機構７３がアクチュエータ６１から受ける反力はリアクションプレート４２によって受容される。そのため、変位拡大機構７３は、リアクションプレート４２によって安定に支持されつつ、アクチュエータ６１の伸長量の変化量を拡大して変位部材６５に伝達することができる。

（６）リアクションプレート４２には、ミラー変形装置５３の一部を横鏡筒２４の内部に挿入可能とする挿入部５４が設けられており、アクチュエータ６１は横鏡筒２４の外部に設けられている。そのため、アクチュエータ６１と凹面鏡４１とがリアクションプレート４２を介在させて互いに隔離された配置構成となり、アクチュエータ６１の伸長駆動に伴ってアクチュエータ６１から生じる振動が凹面鏡４１に対して伝播することを抑制できる。

（７）リアクションプレート４２に形成された挿入部５４には、挿入部５４の口縁とミラー変形装置５３との間の空間域を閉塞するように封止部材７１が設けられている。そのため、横鏡筒２４の外部の気体がリアクションプレート４２の挿入部５４を介して横鏡筒２４の内部に進入することが回避される。また同様に、横鏡筒２４の外部に設けられたアクチュエータ６１やアクチュエータ６１に接続される電線（図示略）からアウトガスが生じた場合であっても、このアウトガスがリアクションプレート４２の挿入部５４を介して横鏡筒２４の内部に進入することが回避される。したがって、これらのアウトガスが凹面鏡４１の反射面上で光化学反応によって曇りを生じることはなく、凹面鏡４１の光学特性を信頼性よく調整することができる。

（８）横鏡筒２４には、封止部材４３がリアクションプレート４２を横鏡筒２４の外側から覆うように設けられている。そのため、露光装置１１外の気体（即ち、大気）がリアクションプレート４２の挿入部５４を介して横鏡筒２４の内部に進入することを回避できる。なお、アクチュエータ６１に接続される電線（不図示）からのアウトガスの発生量がゼロであるか若しくは許容範囲内であれば、封止部材４３を省略することも可能である。また、封止部材７１及び封止部材４３の両方を併用することによって、露光装置１１外の気体が横鏡筒２４の内部に進入することをより確実に回避できる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図５〜図９に従って説明する。なお、第２の実施形態は、凹面鏡４１の被保持部４１ａに対して予圧を印加するための荷重印加機構７４を更に備える点が第１の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第１の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。

図５に示すように、本実施形態のミラー変形装置５３は、平板状をなす当接部材７０が凹面鏡４１の被保持部４１ａにおける＋Ｙ方向側の端面に対して接離可能に当接している。すなわち、本実施形態の当接部材７０は、凹面鏡４１の被保持部４１ａに対して−Ｙ方向側への押圧力を作用させることが可能である一方、＋Ｙ方向側への押圧力を作用させることが不能である。また、凹面鏡４１の被保持部４１ａを挟んで当接部材７０と対向する位置には、凹面鏡４１の被保持部４１ａに対して予圧を印加するための荷重印加機構７４が配設されている。すなわち、本実施形態では、挿入部５４と同数（本実施形態では８つ）の荷重印加機構７４が第２光軸ＡＸ２を中心とした周方向に沿って等間隔に配置されている。

荷重印加機構７４は、剛性体からなるベース部材７５を備え、ベース部材７５は、リアクションプレート４２における挿入部５４よりも外縁側の近傍にコイルスプリング７６を介して連結されている。そして、ベース部材７５は、コイルスプリング７６の伸縮に伴って、リアクションプレート４２に対して相対変位するようになっている。また、ベース部材７５は、平板状の弾性体からなる板ばね７７を支持している。板ばね７７は、基端側がベース部材７５に埋設されると共に、先端側がベース部材７５の＋Ｚ方向側の端面から凹面鏡４１側に延出している。また、板ばね７７の先端側には凸部７８が形成されており、この凸部７８は凹面鏡４１の被保持部４１ａにおける−Ｙ方向側の端面に対して当接するようになっている。

また、荷重印加機構７４は、ベース部材７５をリアクションプレート４２に接近させる方向に押圧する押圧部材７９を備えている。押圧部材７９は、断面略Ｌ字状をなしており、凹面鏡４１の光軸と直交するＸ軸方向に延びる軸線８０を中心に回動自在に設けられている。そして、押圧部材７９は、軸線８０を中心に回動することにより、ベース部材７５側への突出量が変化するようになっている。

ここで、図６（ａ）に示すように、押圧部材７９がベース部材７５側への突出量を最大にする場合、押圧部材７９は、ベース部材７５をコイルスプリング７６の付勢力に抗してリアクションプレート４２に接近させるように押圧する。すると、板ばね７７は、ベース部材７５に埋設される基端側が凹面鏡４１の被保持部４１ａにおける−Ｙ方向側の端面よりもリアクションプレート４２側に接近する。そして、板ばね７７の凸部７８は、凹面鏡４１の被保持部４１ａに当接した状態で凹面鏡４１からの反力を受ける。そのため、板ばね７７は、凸部７８の形成された先端側が−Ｙ方向側にしなるように弾性変形する。その結果、板ばね７７は、凹面鏡４１の被保持部４１ａに対して＋Ｙ方向側への予圧を付与するようになっている。

一方、図６（ｂ）に示すように、押圧部材７９がベース部材７５側への突出量を最小にする場合、押圧部材７９は、ベース部材７５から離間してベース部材７５に対する押圧力を解消する。そして、ベース部材７５は、コイルスプリング７６の付勢力に従ってリアクションプレート４２から離間するように変位する。すると、板ばね７７は、ベース部材７５に埋設される基端側が凹面鏡４１の被保持部４１ａにおける−Ｙ方向側の端面よりもリアクションプレート４２から離間する。そして、板ばね７７の凸部７８は、凹面鏡４１の被保持部４１ａから離間するようになり、凹面鏡４１の被保持部４１ａに対する予圧が解消されるようになっている。

次に、上記のように構成されたミラー変形装置５３において、アクチュエータ６１の伸長駆動に伴って凹面鏡４１の形状を変形させる際の作用について以下説明する。図７（ａ）は、アクチュエータ６１の伸縮量がゼロであり、当接部材７０が凹面鏡４１の被保持部４１ａから離間するように配置された初期状態を示している。このとき、荷重印加機構７４は、押圧部材７９がベース部材７５側への突出量を最小にするように軸線８０周りに回動して固定されているものとする。

さて、図７（ａ）に示すように、当接部材７０及び板ばね７７の双方が、凹面鏡４１の被保持部４１ａから離間するように配置されると、凹面鏡４１の被保持部４１ａに対して押圧力が作用することがないため、凹面鏡４１の変形量はゼロ若しくはゼロに近い状態となる。

ここで、図７（ｂ）に示すように、荷重印加機構７４において、押圧部材７９がベース部材７５側への突出量を最大にするように軸線８０周りに回動したとする。この場合、板ばね７７の凸部７８は、保持部材によって固定された状態にある凹面鏡４１の被保持部４１ａに対して＋Ｙ方向側への予圧を印加する。その結果、凹面鏡４１において荷重印加機構７４によって予圧が印加される位置の近傍は＋Ｙ方向側に歪み変形する。

続いて、図８（ａ）に示すように、アクチュエータ６１が制御機構６８からの制御指令に基づいてＹ軸方向に伸長したとする。すると、アクチュエータ６１の伸長量は変位拡大機構７３によって拡大されて変位部材６５に伝達されるため、変位部材６５は−Ｙ方向側に大きく変位する。この場合、当接部材７０は、コイルスプリング６９を介して変位部材６５に接続されているため、変位部材６５と連動して−Ｙ方向側に変位して、凹面鏡４１の被保持部４１ａに対して当接するようになる。

また、図８（ｂ）に示すように、アクチュエータ６１が制御機構６８からの制御指令に基づいてＹ軸方向に更に大きく伸長したとする。すると、変位部材６５は−Ｙ方向側に更に大きく変位し、当接部材７０は、変位部材６５と連動して−Ｙ方向側に更に大きく変位する。そして、当接部材７０は、凹面鏡４１の被保持部４１ａに当接した状態で、板ばね７７の付勢力に抗して凹面鏡４１の被保持部４１ａを−Ｙ方向側に押圧する。その結果、凹面鏡４１において当接部材７０及び荷重印加機構７４からの押圧力が付与される位置の近傍は、当接部材７０から作用する押圧力と板ばね７７から作用する押圧力とが互いに相殺されるため、凹面鏡４１の変形量はゼロ若しくはゼロに近い状態となる。

なお、当接部材７０が凹面鏡４１の被保持部４１ａを−Ｙ方向側に押圧すると、当接部材７０は凹面鏡４１の被保持部４１ａから＋Ｙ方向側への反力を受ける。すると、当接部材７０と変位部材６５との間に介設されるコイルスプリング６９は、当接部材７０によって＋Ｙ方向側に押圧されて収縮する。そして、コイルスプリング６９に接続された当接部材７０は、コイルスプリング６９の収縮に伴って凹面鏡４１に対する相対変位量が減衰される。

さらに、図８（ｃ）に示すように、アクチュエータ６１が制御機構６８からの制御指令に基づいてＹ軸方向に更に大きく伸長したとする。すると、変位部材６５は−Ｙ方向側に更に大きく変位し、当接部材７０は変位部材６５と連動して−Ｙ方向側に更に大きく変位する。そして、当接部材７０は、凹面鏡４１の被保持部４１ａに当接した状態で、板ばね７７の付勢力に抗して凹面鏡４１の被保持部４１ａを−Ｙ方向側により強く押圧する。その結果、凹面鏡４１において当接部材７０及び荷重印加機構７４からの押圧力が付与される位置の近傍では、当接部材７０から作用する押圧力が、板ばね７７から作用する押圧力を上回るようになる。したがって、当接部材７０は、凹面鏡４１の被保持部４１ａを図８（ｂ）の状態からさらに−Ｙ方向側に変位することにより、凹面鏡４１において当接部材７０及び荷重印加機構７４からの押圧力が付与される位置の近傍を−Ｙ方向側に歪み変形させるようになる。

ところで、本実施形態のミラー変形装置５３では、凹面鏡４１において当接部材７０及び荷重印加機構７４からの押圧力が付与される位置の近傍は、当接部材７０から作用する押圧力の方が板ばね７７から作用する押圧力よりも大きい場合には−Ｙ方向側に歪み変形する。一方、凹面鏡４１において当接部材７０及び荷重印加機構７４からの押圧力が付与される位置の近傍は、板ばね７７から作用する押圧力の方が当接部材７０から作用する押圧力よりも大きい場合には＋Ｙ方向側に歪み変形する。すなわち、本実施形態のミラー変形装置５３では、凹面鏡４１に作用する歪み応力の大きさは、当接部材７０から凹面鏡４１に作用する押圧力と板ばね７７から凹面鏡４１に作用する押圧力との差分に従って変化する。

したがって、図９に示すように、制御機構６８は、アクチュエータ６１を伸長駆動させて当接部材７０を凹面鏡４１の被保持部４１ａに対して当接させるまでの間は、凹面鏡４１には荷重印加機構７４から一定の予圧が印加されるため、凹面鏡４１の収差は変化しない。一方、制御機構６８は、当接部材７０を凹面鏡４１の被保持部４１ａに対して当接させた状態で、当接部材７０から凹面鏡４１に作用する押圧力を変化させるようにアクチュエータ６１を伸長駆動することにより、凹面鏡４１の収差を連続的に変化させることが可能となる。

したがって、本実施形態では、上記第１の実施形態の効果（１）〜（８）に加えて以下に示す効果を得ることができる。
（９）荷重印加機構７４は、凹面鏡４１を挟んでミラー変形装置５３と対向するように配置され、凹面鏡４１の被保持部４１ａに対して予圧を印加するようになっている。そして、凹面鏡４１の変形量は、荷重印加機構７４から印加される予圧とミラー変形装置５３から作用する押圧力との差分に従って変化する。そのため、ミラー変形装置５３は、凹面鏡４１に作用させる押圧力を調整することにより、凹面鏡４１の収差を連続的に制御することができる。

（１０）荷重印加機構７４は、押圧部材７９の回動操作によって凹面鏡４１に対する当接状態を解除させる。また、ミラー変形装置５３は、アクチュエータ６１の伸長駆動に伴って当接部材７０を凹面鏡４１に当接させる当接位置と凹面鏡４１から離間させる離間位置との間で変位させる。そのため、荷重印加機構７４及びミラー変形装置５３の双方を凹面鏡４１から離間させることにより、凹面鏡４１の保守交換を容易に行うことができる。

なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記各実施形態において、アクチュエータ６１として、直動型のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）や直動型のモータを採用してもよい。

・上記各実施形態において、ミラー変形装置５３は、第２光軸ＡＸ２を中心とする径方向において凹面鏡４１の被保持部４１ａとほぼ同一径方向位置に配置されるのであれば、任意の配置態様を採用することができる。

・上記各実施形態において、少なくとも封止部材７１又は封止部材４３の一方を、ミラー変形装置５３を横鏡筒２４の外部から覆うようにリアクションプレート４２に固定して設けてもよい。

・上記第２の実施形態において、各荷重印加機構７４を、各挿入部５４とは周方向において異なる位置にそれぞれ配置してもよい。この場合、各荷重印加機構７４は、横鏡筒２４の保持部材とは周方向において異なる位置に配置してもよい。

・上記第２の実施形態において、荷重印加機構７４は、凹面鏡４１に印可する荷重の大きさを連続的に調整できる構成であってもよい。例えば、押圧部材７９の回動位置によって、該押圧部材７９からベース部材７５に付与される押圧力を調整するようにしてもよい。

・上記第２の実施形態において、凹面鏡４１の被保持部４１ａを挟んでミラー変形装置５３と対向する位置に、該ミラー変形装置５３と同一構成のミラー変形装置を設ける構成としてもよい。

・上記各実施形態において、ミラー変形装置５３は、横鏡筒２４の内部に収容される構成としてもよい。
・上記各実施形態において、変位拡大機構７３は、投影光学系１５を内部に収容する架台１８に固定して設けられる構成としてもよい。

・上記各実施形態において、凹面鏡４１を保持するための保持機構としてパラレルリンク機構を採用し、このパラレルリンク機構を横鏡筒２４又はリアクションプレート４２に固定して配置する構成としてもよい。

・上記各実施形態において、凹面鏡４１を保持するための保持部材を省略し、複数のミラー変形装置５３によって凹面鏡４１を保持する構成としてもよい。
・上記各実施形態において、ミラー変形装置５３によって形状が変形される対象は凹面鏡４１に限定されず、投影光学系１５を構成する他の光学部材を対象としてもよい。また、照明光学系１３を構成する各種の光学部材、更には、レチクルＲ及びウエハＷを対象としてもよい。

・上記各実施形態において、光源装置１２は、例えばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（１２６ｎｍ）等を供給可能な光源であってもよい。また、光源装置１２は、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供給可能な光源であってもよい。また、光源装置１２は、波長が１００ｎｍ程度以下の軟Ｘ線領域である極端紫外光、即ちＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光を供給可能な光源であってもよい。

・上記各実施形態において、露光装置１１を、カバーガラス５０とウエハＷとの間の所定空間に１．１よりも大きな屈折率を有する任意の液体（例えば純水）を供給した状態で露光を行なう所謂液浸型の露光装置であってもよい。

・上記各実施形態において、露光装置１１を、ステップ・アンド・リピート方式の装置に具体化してもよい。
・上記各実施形態において、可変パターン生成器（例えば、ＤＭＤ（Digital Mirror Device 又はDigital Micro-mirror Device ））を用いたマスクレス露光装置に具体化してもよい。

・上記各実施形態において、露光装置１１は、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であってもよい。また、露光装置１１は、液晶表示素子（ＬＣＤ）などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、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であってもよい。

次に、本発明の実施形態の露光装置１１によるデバイスの製造方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図１０は、マイクロデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、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。

まず、ステップＳ１０１（設計ステップ）において、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（レチクルＲなど）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、セラミックス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〜ステップＳ１０４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、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）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で作製されたマイクロ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マイクロデバイスが完成し、これが出荷される。

図１１は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１０４の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ１１１（酸化ステップ）においては、基板の表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）においては、基板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）においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜ステップＳ１１４のそれぞれは、基板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。

基板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、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置１１）によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）において、ステップＳ１１６にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、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感光性材料を取り除く。すなわち、ステップＳ１１８及びステップＳ１１９において、マスク層を介して基板の表面を加工する。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、基板上に多重に回路パターンが形成される。

１１…露光装置、１５…光学系としての投影光学系、２４…横鏡筒、４１…光学部材としての凹面鏡、４２…反力受容部材としてのリアクションプレート、４３…封止部材、５３…光学部材変形装置としてのミラー変形装置、５４…挿入部、５５…支持部材、５７…第１連結部材、５８…支持部としての弾性ヒンジ、６１…駆動源としてのアクチュエータ、６３…第２連結部材、６５…変位部材、６７…計測部材としての変位センサ、６８…制御機構、６９…縮小機構としてのコイルスプリング、７０…当接部材、７１…封止部材、７３…変位拡大機構、７４…荷重印加機構、ＥＬ…放射ビームとしての露光光、Ｗ…被照射体としてのウエハ。

Claims (17)

1. 光学部材の形状を変形させる光学部材変形装置において、
   前記光学部材に対して当接する当接部材と、
   前記当接部材に連結され、前記当接部材を介して前記光学部材の形状を変形させる変位部材と、
   駆動源からの駆動力に基づき変位する連結部材を有し、該連結部材の変位量を拡大して前記変位部材に伝達する変位拡大機構と、
   拡大した前記変位部材の変位量を計測する計測部材と、
   前記当接部材と前記変位部材との間に設けられ、前記変位部材の変位量を縮小して前記当接部材に伝達する縮小機構と、
   前記計測部材の計測結果に基づき、前記変位部材の変位量を制御する制御機構と
   を備えることを特徴とする光学部材変形装置。
2. 請求項１に記載の光学部材変形装置において、
   前記変位拡大機構は、
   前記連結部材を支持部を介して支持する支持部材を含んで構成され、
   前記連結部材は、前記駆動源に連結部を介して連結されると共に、該駆動源からの駆動力に基づいて前記支持部を中心に揺動することを特徴とする光学部材変形装置。
3. 請求項２に記載の光学部材変形装置において、
   前記支持部材は、前記連結部材における前記変位部材に対する連結部と前記支持部との距離が、前記連結部材における前記駆動源に対する連結部と前記支持部との距離よりも大きくなるように前記連結部材を支持することを特徴とする光学部材変形装置。
4. 請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の光学部材変形装置において、
   前記光学部材を挟んで前記当接部材と対向するように配置され、前記光学部材に対して荷重を印加する荷重印加機構を更に備え、
   前記荷重印加機構により前記光学部材に対して荷重が印加された状態で、前記変位部材の変位量が前記当接部材に伝達されることを特徴とする光学部材変形装置。
5. 請求項４に記載の光学部材変形装置において、
   前記荷重印加機構は、前記光学部材に対して当接する当接位置と前記光学部材から離間する離間位置との間で変位可能に構成されていることを特徴とする光学部材変形装置。
6. 請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の光学部材変形装置において、
   前記変位部材は、前記変位拡大機構を介して前記駆動源からの駆動力が伝達される場合に、前記当接部材を前記光学部材に対して当接させる当接位置と前記光学部材から離間させる離間位置との間で変位させるように構成されていることを特徴とする光学部材変形装置。
7. 請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の光学部材変形装置において、
   前記当接部材は、前記光学部材の周縁部に当接していることを特徴とする光学部材変形装置。
8. 被照射体に光を導くための複数の光学部材を備える光学系において、
   前記光学部材を保持する鏡筒と、
   前記鏡筒に設けられ、前記光学部材の形状の少なくとも一部を変形させる請求項１〜請求項７のうち何れか一項に記載の光学部材変形装置と
   を備えることを特徴とする光学系。
9. 請求項８に記載の光学系において、
   前記変位拡大機構に連結され、該変位拡大機構を介して伝達される前記駆動源からの反力を受容する反力受容部材を更に備えることを特徴とする光学系。
10. 請求項９に記載の光学系において、
    前記反力受容部材は、前記鏡筒の内外を仕切る壁面の少なくとも一部を構成しており、
    前記反力受容部材には、前記光学部材変形装置を前記鏡筒の内側に挿入可能とする挿入部が設けられていることを特徴とする光学系。
11. 請求項１０に記載の光学系において、
    前記駆動源は、前記鏡筒の外側に設けられていることを特徴とする光学系。
12. 請求項１１に記載の光学系において、
    前記鏡筒の内側を気密化する封止部材を更に備えることを特徴とする光学系。
13. 請求項１２に記載の光学系において、
    前記封止部材は、前記鏡筒に固定して設けられることを特徴とする光学系。
14. 請求項１２に記載の光学系において、
    前記封止部材は、前記反力受容部材に固定して設けられることを特徴とする光学系。
15. 請求項１２〜請求項１４のうち何れか一項に記載の光学系において、
    前記封止部材は、前記挿入部の口縁と前記光学部材変形装置との間の空間域を閉塞するように設けられることを特徴とする光学系。
16. 請求項８〜請求項１５のうち何れか一項に記載の光学系を備え、
    前記鏡筒に保持される光学部材を介して放射ビームを被照射体に照射し、該被照射体に所定のパターンを形成することを特徴とする露光装置。
17. 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１６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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