WO2005064382A1 - 光学素子の保持装置、鏡筒、露光装置、及びデバイスの製造方法 - Google Patents

光学素子の保持装置、鏡筒、露光装置、及びデバイスの製造方法 Download PDF

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WO2005064382A1
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WO
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displacement
optical element
frame member
holding device
optical
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PCT/JP2004/019265
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Inventor
Yuichi Shibazaki
Original Assignee
Nikon Corporation
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    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/003—Alignment of optical elements
    • G02B7/005—Motorised alignment
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/023—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses permitting adjustment
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
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    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808—Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • G03F7/70825—Mounting of individual elements, e.g. mounts, holders or supports

Definitions

  • the present invention relates to a holding device for an optical element, and more particularly, to a holding device capable of adjusting the position of an optical element with high accuracy.
  • the present invention provides a holding apparatus, a lens barrel including the holding apparatus, an exposure apparatus including the lens barrel, and a method for manufacturing a device including exposure using the exposure apparatus.
  • a plurality of optical elements constituting a projection optical system of a projection exposure apparatus are held by a holding device capable of precisely adjusting the position of each optical element in the optical axis direction and the attitude such as tilt.
  • a holding device capable of precisely adjusting the position of each optical element in the optical axis direction and the attitude such as tilt.
  • a holding device for automatically adjusting the position of an optical element has been disclosed (see Patent Document 1).
  • the holding device includes an inner ring that holds a peripheral edge of the movable lens, and an outer ring that is connected to the inner ring and that is disposed outside the inner ring.
  • the auta ring has an actuator. The displacement of the actuator is transmitted to the inner ring by the displacement magnifying mechanism to displace the movable lens.
  • the outer ring is equipped with a sensor for monitoring the position of the movable lens.
  • the lens barrel provided with this holding device is relatively compact.
  • Patent Document 1 U.S. Patent Application Publication No. 2001Z0038500
  • a covered wire for signal communication connected to the sensor and a covered wire for power supply connected to the actuator are arranged.
  • Insulated wires may generate trace amounts of chemical pollutants (outgas) such as organic substances.
  • the space surrounded by the jacket communicates with the space in the lens barrel by the gap described above. Therefore, a trace amount of chemical contaminants generated from the coated wire flows from the space surrounded by the jacket into the interior space of the lens barrel through the above-mentioned gap, absorbing the exposure light and fogging the lens inside the lens barrel. there is a possibility.
  • An object of the present invention is to provide an optical element holding device capable of adjusting the position and orientation of an optical element without disturbing a purge atmosphere inside a lens barrel.
  • one embodiment of the present invention provides a frame member, a holding member disposed inside the frame member and holding an optical element, and a driving force from the outside of the frame member.
  • An optical element holding device including a transmission unit is provided. Since a drive source that may generate a chemical contaminant can be arranged outside the frame member, the influence of the chemical contaminant on the optical element can be reduced.
  • the displacement section is displaced in a plane perpendicular to an optical axis of the optical element.
  • the size (thickness) of the optical element holding device along the optical axis of the optical element can be reduced. Further, since the driving force acts in a plane perpendicular to the optical axis of the optical element, the driving member does not distort the frame member along the optical axis of the optical element.
  • the apparatus further includes a driving member attached to the frame member, the driving member generating the driving force to urge the displacement section in a direction intersecting the optical axis of the optical element.
  • the driving member is provided in the frame member, the internal structure of the frame member is simple.
  • the driving member includes a driving element and a housing connected to the displacement section and housing the driving element, wherein the housing applies a driving force generated by the driving element to the displacement section. It has a connecting part for transmitting. In this case, the driving force from the outside of the frame member is transmitted to the displacement unit via the housing.
  • the driving member includes a coarse adjustment mechanism for coarsely adjusting the position of the holding member, and a fine movement mechanism for finely adjusting the position of the holding member.
  • the fine movement mechanism includes a piezo element.
  • the piezo element is easy to control and generates a stable driving force with a quick reaction, so that it is suitable for adjusting the attitude of the optical element.
  • the apparatus further includes a guide section for guiding the displacement section so that the displacement section is displaced in a restricted direction.
  • the apparatus further includes an urging member provided between the displacement unit and the frame member, for urging the displacement unit toward the frame member.
  • the transmission portion is connected to the holding member so as to be tiltable and rotatable in an arbitrary direction and to the displacement portion so as to be tiltable and rotatable in an arbitrary direction.
  • a rod having the other end to be connected, and an axis connecting one end and the other end of the rod is inclined with respect to a displacement direction of the displacement portion.
  • the displacement portion is one of three displacement portions provided on the frame member, and the transmission portion is one of three transmission portions associated with each displacement portion.
  • each transmission section includes two said rods, each connected to a corresponding displacement section.
  • the driving force is provided between the frame member and the displacement portion, and A vibration damping mechanism for damping the vibration of the displacement portion.
  • the vibration damping mechanism includes a friction member fixed to one of the frame member and the displacement portion and slidably contacting the other. In this case, vibration can be effectively attenuated with a simple configuration.
  • the frame member, the displacement section, the guide section, and the transmission section are integrally formed into one structure.
  • the one structure may be formed by engraving, and include a connecting part that connects the at least two of the frame member, the displacement part, the guide part, and the transmission part to each other. it can.
  • a detector provided inside the frame member to detect displacement of the holding member, and provided outside the frame member, and outputs a detection result of the detector to the frame member.
  • a monitoring unit for monitoring the external camera. The monitoring unit can read the detection result while maintaining the airtight state of the frame member. In this case, the displacement of the holding member, which does not disturb the purge atmosphere in the lens barrel, is reduced.
  • the apparatus further includes a seal that blocks an internal space of the frame member from an external force of the frame member and seals an internal space of the frame member.
  • the holding device can maintain a highly purged atmosphere inside the lens barrel without using a cover that covers the lens barrel.
  • the holding device can be incorporated in a lens barrel.
  • This lens barrel alone can achieve a high purge atmosphere.
  • This lens barrel may include, for example, a projection optical system that projects an image of a predetermined pattern formed on a mask onto a substrate.
  • This lens barrel can be incorporated in an exposure apparatus. Exposure tools are capable of precise correction of aberrations and are suitable for use in lithographic processes in the manufacture of precision devices. As a result, a high-quality device can be manufactured.
  • FIG. 1 is a schematic view of an exposure apparatus including an optical element holding device according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of an optical element holding device.
  • FIG. 3 is a plan view of the optical element holding device.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line A—A in FIG.
  • FIG. 5 is a partially enlarged plan view of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a partially enlarged view of FIG.
  • FIG. 7 is a schematic diagram of an optical element holding device according to a preferred embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of an optical element holding device according to a preferred embodiment.
  • FIG. 9 is a partial sectional view of FIG. 4.
  • FIG. 10 is a front view of Skenore.
  • FIG. 11 is a schematic flowchart of a device manufacturing method.
  • FIG. 12 is a partial flowchart of a method for manufacturing a semiconductor device.
  • the exposure apparatus 31 includes a light source 32, an illumination optical system 33, a reticle stage 34 for holding a reticle Rt as a mask, a projection optical system 35, and a wafer stage 36 for holding a wafer and W as a substrate.
  • the light source 32 oscillates, for example, an F laser having a wavelength of 157 nm.
  • the light source 32 has a wavelength of 248 nm
  • a KrF excimer laser or an ArF excimer laser with a wavelength of 193 nm may be oscillated.
  • the present invention is based on F laser, ArF excimer laser, or ultra-short ultraviolet EUV light with a wavelength of 13 nm.
  • the illumination optical system 33 includes various lens systems such as an optical integrator (not shown) such as a fly-eye lens and a rod lens, a relay lens, and a condenser lens, and an aperture stop.
  • the laser emitted from the light source 32 passes through the illumination optical system 33 and is adjusted to the exposure light EL that uniformly illuminates the pattern on the reticle Rt.
  • Reticle stage 34 has a mounting surface on which reticle Rt is mounted.
  • the reticle stage 34 is arranged such that the mounting surface is substantially orthogonal to the optical axis of the projection optical system 35 on the exit side of the illumination optical system 33, that is, on the object plane side of the projection optical system 35 (incident side of the exposure light EL). Placed in.
  • the projection optical system 35 includes an optical element 37 such as a lens.
  • the projection optical system 35 is housed in a lens barrel 39 assembled by stacking a plurality of lens barrel modules 39a.
  • Each lens barrel module 39a holds one or two optical elements 37.
  • Some of the barrel modules 39a are holding devices for holding the optical element 37.
  • the other lens barrel module 39a may include the holding device 38, or may include a holding device having a configuration different from that of the holding device 38.
  • the wafer stage 36 has a mounting surface on which the wafer W is mounted.
  • the mounting surface of the wafer stage 36 is disposed so as to intersect the optical axis direction of the projection optical system 35 on the image plane side (the exit side of the exposure light EL) of the projection optical system 35.
  • the pattern image on the reticle Rt illuminated by the exposure light EL is reduced to a predetermined reduction magnification through the projection optical system 35.
  • FIG. 2 is a perspective view of a lens barrel module 39a having the holding device 38
  • FIG. 3 is a plan view of the lens barrel module 39a having the holding device 38
  • FIG. 4 is a line A—A of FIG. FIG.
  • the holding device 38 includes an annular frame member 41 and three support members 42 for holding the optical element 37.
  • the frame member 41 includes an inner ring 43 functioning as a holding member, an outer ring 44, a displacement section 70, a parallel link section 71, and a transmission link section 72.
  • the outer ring 44 includes a side wall portion 44a having an outer peripheral surface, and an annular flat plate portion 44b disposed inside the side wall portion 44a.
  • An annular fastening portion 40 is provided at an upper end and a lower end of the side wall portion 44a.
  • the fastening portion 40 includes flat upper and lower fastening surfaces 40a.
  • An annular groove 40b for accommodating the O-ring is formed in the upper fastening surface 40a (see FIG. 4).
  • a plurality of bolt holes 40c are formed in each fastening surface 40a at equal angular intervals.
  • the O-ring is housed in the annular groove 40b, and the upper fastening surface 40a is brought into contact with the lower fastening surface 40a of the other lens barrel module 39a, and a bolt is inserted into each bolt hole 40c and fastened with a nut.
  • high airtightness can be obtained by the O-ring.
  • Barrel module 3 Depending on the pressure difference between the inside and outside of 9a, the shape and material of the fastening part 40, a plurality of annular grooves 40b capable of accommodating a plurality of O-rings are formed, or a sealing member such as a gasket is used instead of the O-ring. Is also good.
  • FIG. 3 As shown in Fig. 3, three piezo horses are mounted on a wall 44a of the kutta ring 44 at a distance of 120 degrees. At the side wall 44a, three sensor heads 47 functioning as monitoring units are attached at positions shifted by 60 ° from the three piezo driving units 46, respectively. The other part of the side wall part 44a except for the part where the piezo drive part 46 and the sensor head 47 are attached is a closed surface. With this structure, the airtightness of the outer ring 44 is improved.
  • the frame member 41 will be described.
  • the frame member 41 is formed by processing a metal material such as stainless steel by using a slitter technique such as a stitcher, a drill, an end mill, a laser cutter, and a discharge cutter, or an engraving technique.
  • a slitter technique such as a stitcher, a drill, an end mill, a laser cutter, and a discharge cutter, or an engraving technique.
  • the metal material is cut into a disk shape, cut into a thickness that does not interfere with the optical element 37, a circular hole is formed near the center, and the metal material is partially cut along the shape of the inner ring 43.
  • the displacement section 70, the parallel link section 71, and the transmission link section 72 are formed by cutting and separating techniques such as planar slit processing and three-dimensional engraving processing.
  • Each part 70, 71, 72 is not completely separated and is connected to other parts by connecting parts (LPU, LPL, EH1-EH4).
  • Each part 70, 71, 72 can be tilted in a predetermined direction due to the flexibility of the associated connecting part.
  • the inner ring 43, outer ring 44, displacement section 70, parallel link section 71, and transmission link section 72 are integrated structures having the same material strength, and the relative positions between these sections are strictly determined. No unnecessary stress works. Therefore, the expansion / contraction stroke of the piezo element 65 is expanded with excellent linearity and converted into the displacement of the inner ring 43.
  • the inner ring 43, the outer ring 44, the displacement section 70, the parallel link section 71, and the transmission link section 72 will be described with reference to FIG.
  • the displacement section 70 is disposed near the piezo drive section 46 in FIG.
  • the parallel link portion 71 has a function of guiding the displacement portion 70.
  • a pair of parallel link portions 71 arranged on both sides of the displacement portion guide the displacement portion.
  • the displacement direction of the displacement section 70 is strictly regulated by a set of parallel link sections 71.
  • the parallel link part 71 is a right inner link 71RF and a right inner link 71RF arranged on the right side of the displacement part 70 in FIG. Including the right outside link 71RB, the left inside link 71LF and the left outside link 71LB arranged on the left side of the displacement unit 70.
  • the inner right link 71RF is connected to the displacement portion 70 by an elastic hinge EH1, and is connected to the flat plate portion 44b of the outer ring 44 by an elastic hinge EH2.
  • the elastic hinges EH1 and EH2 have axes substantially parallel to the optical axis AX.
  • the inner right link 71RF rotates about the elastic hinge EH1 as a fulcrum, and tilts with respect to the displacement portion 70.
  • the right inner link 71RF rotates with the elastic hinge EH2 as a fulcrum, and tilts with respect to the flat plate portion 44b.
  • the positions of the elastic hinges EH1 and EH2 are determined so that the plane including the axis of the elastic hinge EH1 and the axis of the elastic hinge EH2 is orthogonal to the driving direction of the piezo driving unit 46!
  • the outer right link 71RB is connected to the displacement portion 70 by an elastic hinge EH3, and is connected to the flat plate portion 44b by an elastic hinge EH4.
  • the elastic hinges EH3 and EH4 have axes substantially parallel to the optical axis AX.
  • the outer right link 71RB rotates around the elastic hinge EH3 and tilts with respect to the displacement unit 70.
  • the right outer link 71RB rotates about the elastic hinge EH4 as a fulcrum, and tilts with respect to the flat plate portion 44b.
  • the positions of the elastic hinges EH3 and EH4 are determined so that a plane including the axis of the elastic hinge EH3 and the axis of the elastic hinge EH4 is orthogonal to the driving direction of the piezo drive unit 46.
  • the plane including the axis of the elastic hinges EH1 and EH2 is parallel to the plane including the axes of the elastic hinges EH3 and EH4.
  • the plane containing the axes of the elastic hinges EH1 and EH3 is parallel to the plane containing the axes of the elastic hinges EH2 and EH4.
  • the rectangle formed by connecting the axes of the positive hinges EH1-EH4 is a parallelogram.
  • the inner left link 71LF and the outer left link 71LB are symmetrical to the inner right link 71RF and the outer right link 71RB with respect to the action line AL which is the driving direction of the piezo drive unit 46.
  • the functions of the inner left link 71L F and the outer left link 71LB are the same as those of the inner right link 71RF and the outer right link 71RB.
  • the parallel link portion 71 regulates the movement of the displacement portion 70 in the direction orthogonal to the optical axis AX with reference to the flat plate portion 44b of the outer ring 44.
  • the action line AL is generated by the interaction of the pair of parallel link portions 71.
  • the displacement section 70 is guided precisely and linearly along the action line AL orthogonal to the optical axis AX.
  • the transmission link unit 72 functions as a transmission unit.
  • the transmission link section 72 is composed of a set of push rods.
  • One set of push rods includes a first rod 72R on the right side of the line of action AL and a second rod 72L on the left side of the line of action AL.
  • Each rod 72R, 72L has an outer end near the side wall 44a and an inner end farther from the side wall 44a. As shown in FIG. 3, the rods 72R and 72L are closer to each other as they are closer to the side wall portion 44a.
  • the outer end of the first rod 72R is connected to the displacement unit 70 by the outer rod pivot LPL.
  • the inner end of the first rod 72R is connected to the inner ring 43 by an inner rod pivot LPU.
  • the outer rod pivot LPL and the inner rod pivot LPU are formed integrally with the displacement portion 70 and the inner ring 43 by using a combination of slitting and engraving of the upper and lower end surface forces.
  • an outer rod pivot LPL and an inner port pivot LPU having a design depth are formed, and a three-dimensional first rod 72R is formed.
  • the first rod 72R can tilt and rotate in any direction about each of the outer rod pivot LPL and the inner rod pivot LPU.
  • the outer rod pivot LPL and the inner rod pivot LPU have different depths of the front and rear surface forces of the flat plate portion 44b, and the inner rod pivot LPU is located above the outer rod pivot LPL. Accordingly, a line PL (the axis of the first rod 72R) connecting the inner rod pivot LPU and the outer rod pivot LPL has a predetermined declination (elevation angle) with respect to the displacement direction of the displacement unit 70.
  • the second rod 72L is configured symmetrically to the first rod 72R with respect to the line of action AL.
  • the operation of the transmission link unit 72 will be described. Since the outer end of the transmission link unit 72 is connected to the displacement unit 70 by the outer rod pivot LPL, it is displaced linearly in a direction orthogonal to the optical axis AX. When the transmission link section 72 is pushed in a direction perpendicular to the optical axis AX by the displacement section 70, the movement of the inner end (rod pivot LPU) of the transmission link section 72 is regulated in the direction along the optical axis AX. .
  • the inner ring 43 is kinematically driven by the displacement of the plurality of transmission link portions 72. This will be described later.
  • a line PL connecting the outer rod pivot LPL and the inner rod pivot LPU may be referred to as an axis PL of the transmission link 72.
  • the axis PL forms a plane perpendicular to the optical axis AX.
  • the angle is, for example, about 10 ° -15 °. Therefore, when the outer end of the transmission link 72 is urged horizontally, the outer end of the transmission link 72 is displaced horizontally, but the inner end of the transmission link 72 is moved along the optical axis AX. Displace upward.
  • the drive source of the present embodiment is a piezoelectric element such as a piezo element 65.
  • the piezo element 65 expands and contracts with a stable stroke (displacement amount) in which the response to the applied voltage is fast, and has a property that the driving force is extremely large. Therefore, it is extremely suitable for use in controlling the position and orientation of the optical element 37.
  • the expansion / contraction stroke of the piezo element 65 is small, so that the expansion / contraction stroke of the piezo element 65 needs to be increased.
  • the above-described declination has an effect of changing the direction of expansion and contraction of the piezo element 65 and an effect of expanding the expansion and contraction stroke of the piezo element 65 to a degree sufficient for controlling the position of the optical element 37.
  • the optical element 37 is various lenses such as a circular convex lens and a concave lens.
  • the optical element 37 is also made of glass material such as synthetic quartz or fluorite having a predetermined or higher breaking strength.
  • a flange portion 37a is formed on the periphery of the optical element 37.
  • the diameter of the optical element 37 is substantially the same as the inner diameter of the inner ring 43.
  • three support members 42 are arranged at equal angular intervals along the inner peripheral edge of the inner ring 43.
  • the optical element 37 is supported by three support members 42.
  • each support member 42 includes a base member 79 and a clamp member 78.
  • the flange portion 37a of the optical element 37 is sandwiched between the base member 79 and the clamp member 78.
  • the base member 79 is a factor that affects the state of the optical surface of the optical element 37 received by the support member 42 from the external device (for example, the surface of the main body of the exposure device 31 and the surface of the fastening portion 40 of the frame member 41).
  • Equipped with a fleeting structure that absorbs minute roughness and undulations Even if the planarity of the inner ring 43 changes due to external distortion via the frame member 41, the change is caused by a change in the support member 42 between the optical element 37 and the inner ring 43. Is absorbed by Therefore, the optical element 37 is not stressed and the optical surface is not adversely affected.
  • Piezo drive 46 functioning as a fine movement mechanism will be described.
  • Piezo drive 46 is attached to the side wall 44a of the outer ring 44 (see FIG. 2).
  • An introduction hole 48 extending toward the center of the filtering 44 (optical axis AX) is formed in the side wall portion 44a.
  • a cylindrical piezo housing 54 including a bottom surface portion 55 and an annular flange 56 formed on the outer surface of a central portion in the longitudinal direction is inserted into the introduction hole 48.
  • a hemispherical projection 57 is formed at the center of the bottom portion 55 of the piezo housing 54.
  • the flange 56 of the piezoelectric housing 54 comes into contact with a driving unit 74 formed inside the displacement unit 70, and is fixed by a holding ring 75.
  • the driving unit 74 accurately determines the relative position between the piezo housing 54 and the displacement unit 70.
  • the presser ring 75 is screwed and fixed to the displacement section 70 to prevent the relative position between the drive section 74 and the flange 56 from shifting.
  • a sleeve-shaped seal house 49 is fitted in the introduction hole 48. That is, the seal house 49 is fixed to the side wall portion 44a. Annular grooves 50 and 51 are formed on the inner surface and the outer surface of the seal house 49, respectively. O-rings 52 and 53 are fitted into the annular grooves 50 and 51, respectively.
  • a seal house 49 having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the piezo housing 54 is disposed between the inner wall surface of the introduction hole 48 and the outer peripheral surface of the seal house 49.
  • the O-rings 52 and 53 seal between the piezo housing 54 and the seal house 49 and between the seal house 49 and the introduction hole 48, respectively.
  • the O-rings 52 and 53 allow sliding between the piezo housing 54, the seal 49 and the side wall 44a.
  • An annular holding block 58 is screwed and fixed around the introduction hole 48 of the side wall portion 44a.
  • a piezo cap 59 covering the opening of the holding block 58 is screwed and fixed to the holding block 58 (see Fig. 5).
  • the piezo cap 59 has a screw hole along the center line of the piezo housing 54.
  • the shaft portion 61 of the coarse movement screw 60 is screwed into the screw hole and the lock nut 64.
  • a hemispherical projection 62 is formed at the tip of the shaft portion 61 of the coarse screw 60 so as to face the center of the outer ring 44.
  • the head 63 of the coarse screw 60 has a disk shape.
  • the coarse movement screw 60 is fixed by tightening the lock nut 64 to the piezo gap 59.
  • the piezo housing 54 accommodates a cylindrical piezo element 65.
  • the piezo element 65 slightly expands in response to the application of the voltage, and displaces the displacement unit 70 via the drive unit 74.
  • the piezo element 65 has a conical recess 66 formed at the center of the inner end face near the optical axis AX, and a conical recess 67 formed at the center of the outer end face far from the optical axis AX.
  • Piezo element 65 is piezo-no.
  • the conical recess 66 fits with the hemispherical projection 57.
  • the conical concave portion 67 is fitted with the hemispherical projection 62 by screwing in the coarse movement screw 60.
  • a gap is provided between the piezo element 54 and the piezo element 65 so that the piezo element 65 contacts the piezo element 54 only at the conical concave portion 66.
  • a cap-shaped electrode 68 covers the outer end of the piezo element 65.
  • the piezoelectric housing 54 and the electrode 68 are electrically insulated.
  • a drive voltage for driving the piezo element 65 is also supplied to the piezo drive unit 46 via a cable (not shown).
  • the position of the outer end face of the piezo element 65 is determined by the engagement between the conical recess 67 and the hemispherical projection 62 of the coarse screw 60.
  • the piezo element 65 urges the hemispheric projection 57 of the piezo housing 54 toward the center of the auta ring 44.
  • the piezo housing 54 itself moves in the direction of the center of the auta ring 44 (optical axis AX).
  • the flange 56 urges the displacement section 70 in the optical axis AX direction.
  • the displacement section 70 is guided by the parallel link section 71 (see FIG. 5), and is displaced in a direction orthogonal to the optical axis AX.
  • a pair of return springs 76 parallel to the action line AL connect the displacement portion 70 and the flat plate portion 44b of the outer ring 44.
  • the return spring 76 is a biasing member such as a coil spring in an extended state, and biases the displacement portion 70 toward the flat plate portion 44b of the auta ring 44, that is, in a direction away from the optical axis AX.
  • the displacement spring 70 is urged by the return spring 76 so that the hemispheric projection 57 of the piezo and housing 54 comes into contact with the conical recess 66.
  • the optical axis AX in the direction away from the optical axis AX.
  • the coarse movement screw 60 is connected to the frame member 41 via a holding block 58 and a piezo cap 59.
  • the shaft 61 moves forward or backward relative to the piezo cap 59, and the distance between the hemispherical projection 62 and the optical axis AX changes, and the piezo element
  • the initial position of the 65 outer end face changes. Accordingly, the initial positions of the piezo housing 54 and the displacement unit 70 also change.
  • the coarse movement screw 60 roughly adjusts the distance between the displacement unit 70 and the optical axis AX.
  • a flange 56 is formed by an annular link provided around the piezo housing 54. It is a connection.
  • the drive part 74 of the displacement part 70 is annular corresponding to the flange 56.
  • the driving force of the piezo element 65 is transmitted evenly to the displacement section 70 by the flange 56 and the driving section 74 along the action line AL. The driving force is efficiently transmitted to the displacement unit 70 without generating a force that hinders the linear movement of the displacement unit 70.
  • the piezo element 65 housed in the piezo housing 54 is fixed to the conical recess 67 by the hemispheric projection 62 of the coarse movement screw 60.
  • the driving force generated by the piezo element 65 is transmitted to the piezo housing 54 via the conical concave portion 66 and the hemispheric projection 57, and transmitted to the displacement portion 70 via the flange 56.
  • the hemispheric projection 57 is arranged at a position closer to the optical axis AX than the flange 56, and the outer end surface of the piezo element 65 is arranged outside the side wall 44 a of the outer ring 44.
  • the piezo element 65 which does not need to forcibly arrange the piezo element in a narrow area between the outer ring 44 and the displacement section 70, can be arranged in a relatively large space. Therefore, a large piezo element 65 can be used. The longer the piezo element 65 is, the larger the expansion stroke. Therefore, in general, the piezo element is a driving element having a small expansion / contraction stroke, but can largely displace the optical element 37 without enlarging the frame member 41 itself. Further, since the driving element such as the piezo element 65 is accommodated in the frame member 41, it is not necessary to make the lens barrel large.
  • an outgas (chemical pollutant) emission source such as an actuator, an electronic circuit, and a cable is not arranged in the internal space of the frame member 41 communicating with the purge space.
  • the piezo and housing 54 (and the sensor head 47) separate the internal space of the frame member 41 from the outside. Since the piezo element 65 is not disposed in the internal space of the frame member 41, the piezo element 65 can be easily replaced without disturbing the purge atmosphere.
  • the holding block 58 and the piezo cap 59 according to the size of the piezo element 65, it is possible to use piezo elements 65 of various sizes. Even in this case, the size of the piezo element 65 can be changed without disturbing the purge atmosphere.
  • a friction mechanism 80 functioning as a vibration damping mechanism is disposed so as to sandwich both upper and lower surfaces of the displacement unit 70.
  • the friction mechanism 80 includes a friction house 81 fixed to the flat plate portion 44b of the outer ring 44.
  • the friction house 81 has a concave portion facing the displacement portion 70.
  • the compressed coil panel (friction panel) 82 is accommodated in the recess.
  • a sliding plate 83 is arranged at the end of friction panel 82 At the end.
  • the sliding plate 83 is a panel-like member having one end fixed to the friction house 81 and the other end being a free end. The friction panel 82 strongly urges the free end of the sliding plate 83 toward the displacement unit 70.
  • the friction mechanism 80 exerts a frictional force on the displacement section 70. That is, at the stage before the expansion / contraction stroke of the piezo element 65 is expanded by the transmission link unit 72, the vibration caused by the driving of the piezo drive unit 46 is suppressed. Therefore, the force or stress for reducing the vibration does not directly act on the transmission link 72 or the inner ring 43. Further, since the torque for displacing the displacement section 70 is relatively large, the displacement of the displacement section 70 does not stop due to the frictional force of the friction mechanism 80. If the frictional force for vibration damping is directly applied to the transmission link 72 and the inner ring 43, the displacement of the transmission link 72 and the inner ring 43 may be stopped.
  • FIGS. 7 and 8 schematically show the holding device 38.
  • the three displacement parts 70 are arranged on the outer ring 44 at equal intervals of 120 °.
  • the piezo drive 46 is not shown.
  • Parallel link portions 71 are arranged on both sides of each displacement portion 70.
  • Each displacement section 70 is connected to the inner ring 43 by a pair of push rods indicating the transmission link section 72! The distance between the push rods of one thread increases as approaching the inner ring 43.
  • Each push rod is inclined upward with respect to the horizontal plane.
  • the displacement section 70, parallel link section 71, and transmission link section 72 constitute three displacement link sections Ul, U2, and U3.
  • FIG. 8 schematically shows only the inner ring 43, the displacement part 70, and the transmission link part 72.
  • the set of push rods is symmetric with respect to a plane including the optical axis AX.
  • the inner ring 43 is driven by moving the displacement unit 70 in the radial direction as shown in FIG.
  • the quantitative relationship between the displacement of the displacement unit 70 and the change in the attitude of the inner ring 43 will be described.
  • the definition of the term will be described.
  • the intersection of the extension lines of a set of push rods of each displacement link Ul, U2, U3 is called a virtual pivot V.
  • the plane defined by the three virtual pivots V is called the pivot plane.
  • the pivotal plane when the displacement unit 70 is in a state where the displacement unit 70 is displaced is perpendicular to the optical axis AX.
  • the center of the circle passing through the three virtual pivots V is called observation point C.
  • Observation point C is clearly on the pivot plane.
  • the observation point C is on the optical axis AX when the displacement unit 70 is displaced and is in the state.
  • the definition of the rectangular coordinate system will be described.
  • the observation point C when the displacement unit 70 is not displaced is set as the origin.
  • the line connecting the origin and the virtual pivot V of the first displacement link U1 is the X axis
  • the axis at 90 ° counterclockwise around the optical axis AX is the Y axis.
  • the axis perpendicular to the axis, the X axis, and the Y axis, that is, the optical axis AX is the Z axis.
  • attitude change of the inner ring 43 may be considered by linearly decomposing it into components of the rotation amounts d ⁇ X, d ⁇ y, d ⁇ z around the X axis, the Y axis, and the Z axis.
  • a positive sign follows the right-handed screw rule for the positive direction of the coordinate axis.
  • the inner ring 43 can be displaced only in the radial direction (along the direction of the action line AL) without shifting the inner ring 43 in the x and Y directions, that is, in the horizontal direction, and does not rotate around the ⁇ axis. .
  • the posture change ⁇ ⁇ of the inner ring 43 can be expressed by the following equation.
  • the displacement of the displacement unit 70 that changes the attitude of the inner ring 43 is a linear movement along the action line AL, and the degree of freedom of the movement is one. Therefore, the displacement amounts of the three displacement portions 70U1 and U3 are defined as ⁇ 1, 62 and S3, respectively.
  • the displacement amounts of the displacement units 70U1-U3 can be collectively represented as an input displacement ⁇ .
  • ⁇ ⁇ ( ⁇ 1, 6 2, ⁇ 3) ⁇
  • the transformation matrix ⁇ can be easily formulated by geometrical considerations, and generally has an inverse matrix.
  • R 120 ° rotation matrix around Z axis.
  • the transformation matrix A in the present embodiment is shown.
  • ⁇ and r it is possible to optimize the adjustment accuracy, resolution, and movable range.
  • the driving of the displacement unit 70 can change the attitude of the inner ring 43 via the transmission link unit 72.
  • Each of the above-described mechanisms is included in the frame member 41.
  • each displacement portion 70 is precisely guided by the associated parallel link portion 71 and is displaced linearly in the radial direction of the outer ring 44.
  • the displacement of the displacement section 70 is transmitted to the inner ring 43 by the transmission link section 72, and changes the attitude of the inner ring 43.
  • the inner ring 43 is kinematically supported by the first displacement link portion U1 to the third displacement link portion U3.
  • the mechanism of the present embodiment is to displace each displacement section 70 by some method to change the attitude of the inner ring 43.
  • the displacement detection mechanism will be described with reference to Figs.
  • the frame member 41 is provided with three sensor heads 47 and three detectors 85.
  • the sensor head 47 is provided on the outer ring 44, and the detector 85 is provided on the inner ring 43.
  • Each detector 85 is innerlin Includes a scale 86 that displaces with group 43.
  • the scale 86 is attached to the inner ring 43 near the sensor head 47. As shown in FIG. 10, the scale 86 includes a flat plate facing the sensor head 47. On this flat plate, a grid serving as a scale for constituting an incremental linear encoder and a home grid indicating the origin are displayed. The optical sensor head 47 reads this scale and detects the displacement of the inner ring 43, that is, the displacement of the optical element 37.
  • the sensor head 47 is hermetically attached to the opening of the outer ring 44 via an O-ring 87.
  • the sensor head 47 includes an objective lens (not shown) for reading the scale of the scale 86, and an optical sensor unit (not shown) for generating a detection signal corresponding to the reading.
  • the objective lens is configured to be airtight so as not to affect the purge atmosphere in the lens barrel 39.
  • the optical sensor supplies the detection signal to an external controller.
  • the control device calculates the displacement amount by incrementing the count in accordance with the received detection signal. Except for the lens portion at the tip of the sensor head 47, the electronic circuit, the sensor body, and the cable are not exposed to the purge space. Since no outgassing source is arranged in the purge space, there is no adverse effect on the purge atmosphere.
  • a reference plane 88 is provided near the scale 86.
  • a datum house 89 is provided on the side of the frame member 41 facing the reference plane 88.
  • the datum house 89 includes a stud bolt 90 and a spherical datum 91 attached to the head of the stud bolt 90.
  • the spherical datum 91 includes a spherical surface facing the inner ring 43.
  • the spherical datum 91 and the stud bolt 90 define the reference position of the inner ring 43. That is, the inner ring 43 comes into contact with the spherical datum 91 when it is at the lowest reference position.
  • the inner ring 43 does not come into contact with the spherical datum 91, in principle, loosen the coarse movement screw 60 of the adjacent piezo drive unit 46 to displace the displacement unit 70 in the direction away from the optical axis AX. To lower the inner ring 43.
  • the conical concave portions 66, 67 at both ends of the piezo element 65 and the hemispheric projection 57 of the piezo housing 54 or the hemispheric projection 62 of the coarse screw 60 are formed. Play may occur between them.
  • the coarse movement screw 60 of the adjacent piezo drive unit 46 is tightened until the inner ring 43 does not separate from the spherical datum 91, and the displacement unit 70 is displaced in the direction approaching the optical axis AX.
  • the exposure apparatus 31 shown in FIG. 1 includes a lens barrel 39 constituted by a lens barrel module 39 a having a holding device 38.
  • the exposure apparatus 31 is manufactured, for example, as follows.
  • a holding device 38 holds at least one of a plurality of optical elements 37 such as a lens and a mirror constituting the illumination optical system 33 and the projection optical system 35.
  • the illumination optical system 33 and the projection optical system 35 are incorporated in the main body of the exposure apparatus 31, and optical adjustment is performed.
  • the cables for the detection signal and the drive signal are connected to the piezo drive unit 46 and the sensor head 47. With these cables, the piezo drive unit 46 and the sensor head 47 are connected to a well-known computer-controlled controller.
  • the control device calculates the displacement of the optical element 37 based on the detection signal supplied from the sensor head 47.
  • the control device generates a drive signal according to the calculated displacement and the above-described calculation formula, and supplies the drive signal to the piezo drive unit 46.
  • the posture of the optical element 37 changes with the driving of the piezo driving unit 46.
  • the wafer stage 36 having a large number of mechanical components is attached to the main body of the exposure apparatus 31, and wiring is connected.
  • a reticle stage 34 is also attached.
  • a gas supply pipe for supplying gas is connected to the optical path of the exposure light, and the inside of the lens barrel is purged. For example, after thoroughly eliminating O and moisture in the lens barrel,
  • the components constituting the holding device 38 and the sealing members such as O-rings are assembled after impurities such as processing oil and metal substances are removed by ultrasonic cleaning or the like so as not to become an outgas emission source. Is preferred. It is desirable that the manufacture of the exposure apparatus 31 be performed in a clean room in which the temperature, humidity, pressure, and cleanness are controlled.
  • fluorite, quartz, or the like is given as an example.
  • fluoride glass made of zirconium barium lanthanum aluminum, quartz glass doped with fluorine, quartz glass doped with fluorine and hydrogen, quartz glass containing OH groups, quartz glass containing fluorine and OH groups, etc. of Improved quartz can be used.
  • FIG. 11 is a flowchart of a manufacturing process of a device such as a semiconductor device such as an IC or an LSI, a liquid crystal display device, an imaging device (such as a CCD), a thin-film magnetic head, or a micromachine.
  • a device such as an IC or an LSI, a liquid crystal display device, an imaging device (such as a CCD), a thin-film magnetic head, or a micromachine.
  • step S201 design step
  • a function and performance design of a device micro device
  • a mask reticle Rt or the like
  • step S203 substrate manufacturing step
  • a substrate is manufactured using materials such as silicon and a glass plate.
  • the substrate is, for example, a silicon wafer W.
  • step S204 substrate processing step
  • step S205 device assembling step
  • a device is assembled using the substrate processed in step S204.
  • Step S205 may include a dicing step, a bonding step, a packaging step (such as chip encapsulation), and the like.
  • step S206 inspection step
  • inspections such as a device operation check test and a durability test are performed. In this way, the device is completed and shipped.
  • FIG. 12 is a detailed flowchart of step S204.
  • the surface of the wafer W is oxidized in step S211 (oxidation step).
  • step S212 CVD step
  • step S213 electrode formation step
  • step S214 ion implantation step
  • ions are implanted into the wafer W.
  • a post-processing step is executed as follows.
  • a photosensitive agent is applied to the wafer W in step S215 (resist forming step).
  • step S216 exposure step
  • the mask (layer) is formed by the lithography system (exposure apparatus 31) described above.
  • the circuit pattern of the reticle Rt) is transferred onto the wafer W.
  • Step S217 development step
  • Step S218 etching step
  • the exposed members other than the portion where the resist remains are removed by etching.
  • step S219 resist removing step
  • step S216 the above-described exposure apparatus 31 is used, and the resolving power can be improved by the exposure light EL in the vacuum ultraviolet region.
  • the force can also control the exposure amount with high accuracy. Therefore, as a result, a highly integrated device having a minimum line width of 0.1 ⁇ m can be produced with high yield.
  • the present embodiment has the following advantages.
  • the optical element 37 can be adjusted.
  • the displacement unit 70 is displaced toward the optical axis AX in a plane perpendicular to the optical axis AX, and the piezo drive unit 46 is accommodated within the thickness of the frame member 41. Therefore, the holding device 38 is compact. Since the driving force acts in parallel with a plane perpendicular to the optical axis AX, the frame member 41 does not deform, the flatness of the holding device 38 is maintained, and high sealing performance is maintained. In addition, since this structure simplifies the calculation of the attitude control of the optical element 37, the accuracy and reliability of the attitude control are high.
  • the piezo element 65 is housed in a piezo housing 54 provided on the frame member 41! Therefore, the external force of the frame member 41 can be exchanged.
  • the position and orientation of the optical element 37 in the optical axis direction can be automatically adjusted. Further, since the coarse movement screw 60 can be manually operated from outside the holding device 38, the position of the piezo element 65 can be easily adjusted.
  • the spherical datum 91 as a reference, the position with respect to the frame member 41 can be accurately adjusted. Thereby, the accuracy of displacement detection is improved.
  • the friction mechanism 80 having a simple configuration can attenuate vibration during driving without giving unnecessary stress to the transmission link 72 and the inner ring 43.
  • the friction force can be adjusted by the strength of the friction panel 82.
  • the exposure apparatus 31 having the highly airtight lens barrel 39 does not require a cover for maintaining a highly purged atmosphere inside the lens barrel. Therefore, by using the optical element 37 and the control device and feeding back the signal from the sensor head 47, the piezo driving section 46 can adjust the position and the attitude of the optical element 37 while maintaining a high-level purge atmosphere. it can. (15) By using the exposure apparatus 31, a high-level purge atmosphere is maintained, and
  • High-precision semiconductor devices can be manufactured with high yield.
  • the drive element is not limited to a piezo element, and may be another drive element such as a solenoid, a hydraulic actuator, a linear motor, or the like.
  • the configuration may be such that the drive amount of the drive element is reduced.
  • the displacement part 70 is displaced in a plane perpendicular to the optical axis AX.
  • the displacement of the displacement part 70 may be in another direction intersecting the optical axis AX.
  • the plurality of displacement sections 70 and the transmission link sections 72 need not be arranged at equal angular intervals. If it is necessary to increase the rigidity, four or more transmission link parts may be provided.
  • the transmission link portion 72 is configured to intersect in the pivot plane. You may.
  • the transmission link section 72 is provided symmetrically with respect to the action line AL, a configuration in which these are not symmetrical can be adopted.
  • the length and angle of the transmission link 72 may be the same as that of the transmission link 72!
  • the kinematic support may not be completely provided as long as implementation is not hindered.
  • the embodiment has an irregular kinematic configuration in which three of the six degrees of freedom are constrained, but the driving force is applied in a direction intersecting the optical axis AX of the optical element 37. If this is the case, a configuration that performs kinematic support with a higher degree of freedom may be adopted.
  • any means may be used as the guide section, for example, the guide section that slides so as to regulate the internal force or the external force.
  • the sensor head 47 may be provided with an airtight monitoring window in the force outer ring 44 for reading the scale 86 in the frame member 41 through an airtight lens.
  • the detection of displacement is not limited to optical reading of the scale, and various detection methods such as magnetic reading can be used. Adopt a little.
  • a contact exposure apparatus that exposes a mask pattern by bringing a mask and a substrate into close contact without using a projection optical system as an exposure apparatus, and a proximity exposure apparatus that exposes a mask pattern by bringing a mask and a substrate into close proximity It can also be applied to the optical system of the device.
  • the projection optical system is not limited to the total refraction type, but may be a catadioptric type.
  • the exposure apparatus of the present invention is not limited to a reduction exposure type exposure apparatus, and may be, for example, a 1 ⁇ exposure type or an enlargement type exposure apparatus.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a reticle or a mask used in an optical exposure apparatus, an EUV exposure apparatus, an X-ray exposure apparatus, an electron beam exposure apparatus, etc., which can be used only with a micro device such as a semiconductor element.
  • the present invention is also applicable to an exposure apparatus for transferring a circuit pattern onto a substrate, a silicon wafer, or the like.
  • Exposure systems that use DUV (deep ultraviolet) or VUV (vacuum ultraviolet) light generally use transmissive reticles, and reticle substrates include quartz glass, fluorine-doped quartz glass, fluorite, and magnesium fluoride. , Or quartz.
  • a transmission type mask (stencil mask, memrene mask) is used, and a silicon wafer is used as a mask substrate.
  • the present invention relates to an exposure apparatus for transferring a device pattern onto a glass plate in the manufacture of a display such as a liquid crystal display element (LCD), which is not limited to an exposure apparatus used for manufacturing a semiconductor element. Can also be applied. Further, the present invention can be applied to an exposure apparatus for transferring a device pattern to a wafer such as a ceramic in manufacturing a thin film magnetic head and the like, and an exposure apparatus used for manufacturing an imaging device such as a CCD. .
  • LCD liquid crystal display element
  • the present invention can be applied to a scanning stepper that transfers a pattern of a mask to a substrate in a state where the mask and the substrate are relatively moved and sequentially moves the substrate in steps. Further, the present invention can be applied to a step-and-repeat type stepper in which a pattern of a mask is transferred to a substrate while the mask and the substrate are stationary, and the substrate is sequentially moved in steps.
  • the light source of the exposure apparatus is not limited to the F laser (157 nm).

Abstract

光学素子（３７）を制御された位置と姿勢で保持する保持装置（３８）。光学素子（３７）はインナリング（４３）に保持される。ピエゾハウジング（５４）によって、ピエゾ素子（６５）は光学素子（３７）から隔離されている。ピエゾ素子（６５）が伸縮したとき、変位部（７０）は平行リンク部（７１）に案内されて、光学素子（３７）の光軸に垂直な面内で変位する。伝達リンク部（７２）は光学素子（３７）の変位の方向を変換して、インナリング（４３）の一部に伝達する。

Description

明 細 書
光学素子の保持装置、鏡筒、露光装置、及びデバイスの製造方法 技術分野
[0001] 本発明は、光学素子の保持装置に係り、詳しくは高精度な光学素子の位置調整が 可能な保持装置に関する。本発明は、保持装置、前記保持装置を備える鏡筒、前記 鏡筒を備える露光装置、及び、前記露光装置を用いた露光を含むデバイスの製造 方法を提供する。
背景技術
[0002] 従来より、投影露光装置の投影光学系を構成する複数の光学素子は、各光学素子 の光軸方向の位置やチルトなどの姿勢を精密に調整可能な保持装置によって保持 される。位置と姿勢の調整によって、収差の補正と、大気圧の変化や熱照射の吸収 に起因する収差変動の抑制が行われる。
[0003] 光学素子の位置調整を自動制御で行う保持装置が開示されて!、る (特許文献 1参 照)。この保持装置は、可動レンズの周縁を保持するインナリングと、インナリングに連 結され、インナリングの外側に配置されるァウタリングとを備える。ァウタリングはァクチ ユエータを備える。ァクチユエータの変位は変位拡大機構によってインナリングに伝 えられ、可動レンズを変位させる。ァウタリングには、可動レンズの位置をモニタする ためのセンサが取り付けられている。この保持装置を備えた鏡筒は比較的コンパクト である。
[0004] 高密度でファインピッチの半導体デバイスを製造するために、より高 、解像度で露 光可能な投影露光装置が要求されて!ヽる。投影露光装置はより短波長の露光光を 使用する傾向にある。 ArFエキシマレーザ（λ = 193nm)や Fレーザ（λ = 157nm
2
)が使用される。露光光の短波長化は解像度の向上に貢献する。
[0005] 200nm以下の波長の露光光を使用する場合には、その露光光が進行する光路空 間内に、水、酸素あるいは有機物質などの吸収物質が存在すると、露光光の強度は 吸収物質によって大きく減衰する。そこで、特許文献 1の保持装置では、鏡筒内にパ ージガスを供給して、光路空間内に存在する水、酸素あるいは有機物質を鏡筒内か ら排除している。しかし、ァウタリングとァクチユエータとの間に間隙があるため、その 間隙カゝらパージガスが漏出したり、外気 (酸素、水、有機物質を含む気体)がその間 隙力も鏡筒の内部空間に流入するおそれがある。そこで、鏡筒の周りにジャケットが 設けられ、ジャケットで囲まれた空間をパージガスで満たして 、る。
特許文献 1 :米国特許出願公開第 2001Z0038500号明細書
[0006] ジャケットで囲まれた空間には、センサに接続される信号通信用被覆線や、ァクチ ユエータに接続される給電用の被覆線が配置される。被覆線は極微量の有機物質 等の化学汚染物質 (アウトガス)を発生する可能性がある。ジャケットで囲まれた空間 は、上述した間隙によって鏡筒内の空間と連通している。そのため、被覆線から発生 した極微量の化学汚染物質は、ジャケットで囲まれた空間から上述した間隙を介して 鏡筒の内部空間に流入し、露光光を吸収したり鏡筒内のレンズを曇らせる可能性が ある。
発明の開示
[0007] 本発明は、鏡筒の内部のパージ雰囲気を乱すことなぐ光学素子の位置と姿勢の 調整が可能な光学素子保持装置を提供することにある。
[0008] 上記目的を達成するため、本発明の一態様は、枠部材と、前記枠部材の内部に配 置され、光学素子を保持する保持部材と、前記枠部材の外部からの駆動力により前 記光学素子の光軸と交差する方向に変位する変位部と、前記変位部の変位を前記 保持部材に伝達し、前記保持部材を前記光学素子の光軸とほぼ平行な方向に変位 させる前記伝達部とを備える光学素子保持装置を提供する。化学汚染物質を発生す る可能性のある駆動源を枠部材の外部に配置できるため、光学素子に対する化学汚 染物質の影響を低減することができる。
[0009] 一実施形態では、前記変位部は前記光学素子の光軸に垂直な面内で変位する。
これにより、光学素子の光軸に沿った光学素子保持装置の寸法 (厚み)を低減できる 。また駆動力が光学素子の光軸に垂直な面内で働くため、駆動力によって枠部材が 光学素子の光軸に沿って歪むことはない。
[0010] 一実施形態では、前記枠部材に取り付けられ、前記駆動力を生成して前記光学素 子の光軸と交差する方向に前記変位部を付勢する駆動部材を更に備える。この場合 、駆動部材が枠部材にあるため、枠部材の内部構造は簡略である。
[0011] 一実施形態では、前記駆動部材は、駆動素子と、前記変位部に連結され、前記駆 動素子を収容するハウジングとを含み、ハウジングは駆動素子の発生した駆動力を 前記変位部に伝達する連結部を有する。この場合、枠部材外部からの駆動力はハウ ジングを介して変位部に伝達される。
[0012] 一実施形態では、前記駆動部材は、前記保持部材の位置の粗調整を行う粗調整 機構と、前記保持部材の位置の微調整を行う微動機構とを含む。この構成により、変 位部の大まかな位置調整と精密な調整が迅速に行なうことができる。
[0013] 一実施形態では、前記微動機構はピエゾ素子を含む。ピエゾ素子は制御が容易で 、反応が早ぐ強く安定した駆動力を発生するので、光学素子の姿勢調整に適して いる。
[0014] 一実施形態では、前記変位部が規制された方向に変位するように前記変位部を案 内する案内部を更に備える。この構成により、光学素子を保持する保持部材の動き が正確になる。
[0015] 一実施形態では、前記変位部と前記枠部材との間に設けられ、前記変位部を前記 枠部材に向けて付勢する付勢部材を更に備える。この構成により、変位部の変位に 正確に追従した光学素子の姿勢制御が可能である。
[0016] 一実施形態では、前記伝達部は、前記保持部材に対して任意の方向に傾動及び 回動可能に連結された一端と、前記変位部に任意の方向に傾動及び回動可能に連 結される他端とを有するロッドであり、前記ロッドの一端と他端とを結ぶ軸線は前記変 位部の変位方向に対して傾いている。この構成によれば、光学素子の光軸に垂直な 面内における変位部の変位によって、保持部材の一部を光学素子の光軸と平行に 移動させることができる。
[0017] 一実施形態では、前記変位部は前記枠部材に設けられた 3つの変位部のうちの一 つであり、前記伝達部は各変位部に対応付けられた 3つの伝達部のうちの一つであ り、各伝達部は、各々が対応する変位部に連結された 2つの前記ロッドを含む。この 構成により、光学素子はキネマティックに支持される。
[0018] 一実施形態では、前記枠部材と前記変位部との間に設けられ、前記駆動力に起因 する前記変位部の振動を減衰する振動減衰機構を更に備える。この構成により、伝 達部及び保持部材がストレスを受けることなぐ光学素子の姿勢が適切に調整される
[0019] 一実施形態では、前記振動減衰機構は、前記枠部材及び前記変位部の一方に固 定されて、他方に摺接する摩擦部材を含む。この場合、簡易な構成で振動を効果的 に減衰できる。
[0020] 一実施形態では、前記枠部材と前記変位部と前記案内部と前記伝達部のうち少な くとも 2つが 1つの構造体に一体成形されている。例えば、前記 1つの構造体は、彫り 込み加工により形成されて、前記枠部材と前記変位部と前記案内部と前記伝達部の うちの前記少なくとも 2つを相互に接続する接続部を含むことができる。複数の構成 部分を一体成形とすることで、部品点数が減り、構造が簡易であり、部間の相対位置 が厳密に決められ、無用な応力が生じず、構造体の剛性が高くなる。
[0021] 一実施形態では、前記枠部材の内部に設けられて、前記保持部材の変位を検出 する検出器と、前記枠部材の外部に設けられて、前記検出器の検出結果を前記枠 部材の外部カゝら監視する監視部とを含む変位検出機構を更に備える。前記監視部 は前記枠部材の気密状態を維持しつつ前記検出結果を読取ることができる。この場 合、鏡筒内のパージ雰囲気を乱すことなぐ保持部材の変位が分力る。
[0022] 一実施形態では、前記枠部材の内部空間を前記枠部材の外部力 遮断し、前記 枠部材の内部空間を密封するシールを更に備える。特に鏡筒を覆うカバーを使用せ ずに、保持装置が鏡筒内部の高度なパージ雰囲気を維持可能である。
[0023] 前記保持装置は鏡筒に組み込むことができる。この鏡筒は単独で高度なパージ雰 囲気を達成することができる。この鏡筒は例えばマスク上に形成された所定のパター ンの像を基板上に投影する投影光学系を含んでもょ ヽ。この鏡筒は露光装置に組み 込むことができる。露光装置は収差の精密な補正ができるので、精密なデバイスの製 造におけるリソグラフイエ程で使用するのに適している。これにより、高品質のデバイ スを製造することができる。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]本発明の好ましい実施形態に従う光学素子保持装置を備えた露光装置の概略 図。
[図 2]光学素子保持装置の斜視図。
[図 3]光学素子保持装置の平面図。
[図 4]図 3の A— A線に沿った断面図。
[図 5]図 3の部分拡大平面図。
[図 6]図 4の部分拡大図。
[図 7]好ましい実施形態に従う光学素子保持装置の模式図。
[図 8]好ましい実施形態に従う光学素子保持装置の模式図。
[図 9]図 4の部分断面図。
[図 10]スケーノレの正面図。
[図 11]デバイスの製造方法の概略的なフローチャート。
[図 12]半導体デバイスの製造方法の部分的なフローチャート。
発明を実施するための最良の形態
[0025] 以下に、本発明の一実施形態に従う光学素子の保持装置について説明する。まず 、図 1を参照して露光装置 31を概略的に説明する。露光装置 31は光源 32と、照明 光学系 33と、マスクとしてのレチクル Rtを保持するレチクルステージ 34と、投影光学 系 35と、基板としてのウエノ、 Wを保持するウェハステージ 36とを備える。
[0026] 光源 32は、例えば波長 157nmの Fレーザを発振する。光源 32は、波長 248nm
2
の KrFエキシマレーザや波長 193nmの ArFエキシマレーザを発振してもよい。本発 明は、 Fレーザ、 ArFエキシマレーザ、あるいは波長 13nmの極短紫外光 EUVなど
2
の比較的短波長の光線を使用する露光装置 31にとつて有用である。
[0027] 照明光学系 33は、図示しないフライアイレンズやロッドレンズ等のオプティカルイン テグレータ、リレーレンズ、コンデンサレンズ等の各種レンズ系及び開口絞りを含む。 光源 32から出射されたレーザは、照明光学系 33を通過することにより、レチクル Rt 上のパターンを均一に照明する露光光 ELに調整される。
[0028] レチクルステージ 34は、その上にレチクル Rtが載置される載置面を有する。レチク ルステージ 34は、照明光学系 33の射出側、すなわち、投影光学系 35の物体面側（ 露光光 ELの入射側）において、載置面が投影光学系 35の光軸とほぼ直交するよう に配置される。
[0029] 投影光学系 35はレンズ等の光学素子 37を備える。投影光学系 35は、複数の鏡筒 モジュール 39aを積層して組み立てられた鏡筒 39内に収容される。各鏡筒モジユー ル 39aは 1つ又は 2つの光学素子 37を保持する。
[0030] いくつかの鏡筒モジュール 39a (図 1では 5個）は光学素子 37を保持する保持装置
38を備える。他の鏡筒モジュール 39aも保持装置 38を備えてもよいし、あるいは、保 持装置 38とは異なる構成の保持装置を備えてもよい。
[0031] ウェハステージ 36はその上にウェハ Wが載置される載置面を有する。ウェハステー ジ 36の載置面は、投影光学系 35の像面側 (露光光 ELの射出側）において、投影光 学系 35の光軸方向と交差するように配置されている。露光光 ELにて照明されたレチ クル Rt上のパターンの像は、投影光学系 35を通して所定の縮小倍率に縮小されて
、ウェハステージ 36上のウェハ Wに投影され、転写される。
[0032] 次に、保持装置 38について説明する。図 2は、保持装置 38を備えた鏡筒モジユー ル 39aの斜視図であり、図 3は保持装置 38を備えた鏡筒モジュール 39aの平面図で あり、図 4は図 3の A— A線における断面図である。
[0033] 図 2に示すように、保持装置 38は、環状の枠部材 41と、光学素子 37を保持する 3 つの支持部材 42と備える。図 3に示すように、枠部材 41は、保持部材として機能する インナリング 43と、ァウタリング 44と、変位部 70と、平行リンク部 71と、伝達リンク部 72 とを備える。
[0034] ァウタリング 44は、外周面を有する側壁部 44aと、側壁部 44aの内側に配置された 環状の平板部 44bとを備える。側壁部 44aの上端及び下端には環状の締結部 40が 設けられている。
[0035] 締結部 40は平らな上側及び下側締結面 40aを含む。上側の締結面 40aには、 Oリ ングを収容するための環状溝 40bが形成されている（図 4参照)。各締結面 40aには 複数のボルト穴 40cが等角度間隔で形成されている。環状溝 40bに Oリングを収容し て上側の締結面 40aは他の鏡筒モジュール 39aの下側の締結面 40aと当接させ、各 ボルト穴 40cにボルトを挿入して、ナットで締結する。このように組みつけられた複数 の鏡筒モジュール 39aでは、 Oリングにより高い気密性が得られる。鏡筒モジュール 3 9aの内外の圧力差、締結部 40の形状や素材に応じて、複数の Oリングを収容可能 な複数の環状溝 40bを形成したり、 Oリングに代えてガスケットのようなシール部材を 用いてもよい。
[0036] 図 3に示すように、 クタリング 44の佃】壁咅 44aに ίま、 3つのピエゾ馬区動咅 46力 S 120 度間隔で取り付けられている。側壁部 44aにおいて、 3つのピエゾ駆動部 46からそれ ぞれ 60° ずれた位置に監視部として機能する 3つのセンサヘッド 47が取り付けられ て 、る。ピエゾ駆動部 46とセンサヘッド 47の取り付けられた部分を除く側壁部 44aの 他の部分は閉じた面である。この構造により、ァウタリング 44の気密性は向上する。
[0037] 枠部材 41について説明する。枠部材 41は、ステンレススチール等の金属材料を力 ッター、ドリル、エンドミル、レーザカ卩ェ及び放電カ卩ェなどのスリット加工技術や彫り込 み加工技術により加工して形成される。まず、金属材料は円盤状に切り出され、光学 素子 37と干渉しない厚みに削られ、中心付近に円形の穴を形成し、インナリング 43 の形状に沿って部分的に切断する。そして、変位部 70、平行リンク部 71及び伝達リ ンク部 72が平面的なスリット加工や立体的な彫り込み加工のような切断分離技術に より形成される。各部 70, 71, 72は完全に分離されておらず、接続部 (LPU, LPL, EH1— EH4)によって他の部分と連結されている。各部 70, 71, 72は関連する接続 部の可撓性により、所定方向に傾動可能である。インナリング 43、ァウタリング 44、変 位部 70、平行リンク部 71、及び伝達リンク部 72は同一材料力もなる一体構造体であ り、これらの部間の相対位置は厳密に決められ、各部には無用な応力も働かない。そ のため、ピエゾ素子 65の伸縮のストロークは、優れた線形性で拡大されてインナリン グ 43の変位に変換される。
[0038] 図 5を参照してインナリング 43、ァウタリング 44、変位部 70、平行リンク部 71、及び 伝達リンク部 72について説明する。
[0039] 変位部 70は図 5のピエゾ駆動部 46の近傍に配置されて!、る。
平行リンク部 71は変位部 70を案内する機能を有する。変位部 70の両側に配置さ れた一組の平行リンク部 71が変位部 70を案内する。変位部 70の変位方向は一組の 平行リンク部 71により厳密に規制される。以下平行リンク部 71について詳述する。平 行リンク部 71は、図 5において変位部 70の右側に配置される右内リンク 71RF及び 右外リンク 71RBと、変位部 70の左側に配置される左内リンク 71LF及び左外リンク 7 1LBを含む。
[0040] 右内リンク 71RFは弾性ヒンジ EH1によって変位部 70と連結され、弾性ヒンジ EH2 によってァウタリング 44の平板部 44bと連結されている。弾性ヒンジ EH1、 EH2は光 軸 AXとほぼ平行な軸線を有する。右内リンク 71RFは弾性ヒンジ EH 1を支点として 回転し、変位部 70に対して傾動する。右内リンク 71RFは弾性ヒンジ EH2を支点とし て回転し、平板部 44bに対して傾動する。弾性ヒンジ EH1の軸線と弾性ヒンジ EH2 の軸線を含む平面がピエゾ駆動部 46の駆動方向と直交するように、弾性ヒンジ EH1 と弾性ヒンジ EH2の位置は決められて!/、る。
[0041] 右外リンク 71RBは弾性ヒンジ EH3によって変位部 70と連結され、弾性ヒンジ EH4 によって平板部 44bに連結されている。弾性ヒンジ EH3、 EH4は光軸 AXとほぼ平行 な軸線を有する。右外リンク 71RBは弾性ヒンジ EH3を支点として回転し、変位部 70 に対して傾動する。右外リンク 71RBは弾性ヒンジ EH4を支点として回転し、平板部 4 4bに対して傾動する。弾性ヒンジ EH3の軸線と弾性ヒンジ EH4の軸線を含む平面は ピエゾ駆動部 46の駆動方向と直交するように、弾性ヒンジ EH3と弾性ヒンジ EH4の 位置は決められている。
[0042] 従って、弾性ヒンジ EH1と弾性ヒンジ EH2の軸線を含む面は、弾性ヒンジ EH3と弹 性ヒンジ EH4の軸線を含む面と平行である。弾性ヒンジ EH1と弾性ヒンジ EH3の軸 線を含む面は、弾性ヒンジ EH2と弾性ヒンジ EH4の軸線を含む面と平行である。弹 性ヒンジ EH1— EH4の軸線を結んで形成される四角形は平行四辺形である。
[0043] 左内リンク 71LF及び左外リンク 71LBは、右内リンク 71RF及び右外リンク 71RBと 、ピエゾ駆動部 46の駆動方向である作用線 ALについて対称である。左内リンク 71L F及び左外リンク 71LBの作用は、右内リンク 71RF及び右外リンク 71RBのものと同 等である。
[0044] 従って、平行リンク部 71は、ァウタリング 44の平板部 44bを基準に、変位部 70の移 動を、光軸 AXと直交する方向に規制する。詳細には、左内リンク 71LF及び左外リン ク 71LBと、右内リンク 71RF及び右外リンク 71RBは作用線 ALについてそれぞれ対 称であるため、一対の平行リンク部 71の相互作用により作用線 ALと垂直な力が打ち 消される。その結果、変位部 70は光軸 AXに直交する作用線 ALに沿って精密に直 線的に案内される。
[0045] 伝達リンク部 72は伝達部として機能する。伝達リンク部 72は、 1組のプッシュロッド で構成される。 1組のプッシュロッドは作用線 ALの右側にある第 1のロッド 72Rと作用 線 ALの左側にある第 2のロッド 72Lとから構成される。各ロッド 72R、 72Lは側壁部 4 4aに近い外側端部と、側壁部 44aから遠い内側端部とを有する。図 3に示すように、 側壁部 44aに近いほど、ロッド 72R、 72Lは互いに接近している。第 1のロッド 72Rの 外側端部は外側ロッドピボット LPLによって変位部 70と連結される。第 1のロッド 72R の内側端部は内側ロッドピボット LPUによってインナリング 43と連結される。外側ロッ ドピボット LPL及び内側ロッドピボット LPUは、スリット加工と上下端面力 の彫り込み 加工とを併用して、変位部 70及びインナリング 43と一体に形成される。インナリング 4 3の上下面を彫り込み加工して、設計深さを有する外側ロッドピボット LPL及び内側口 ッドピボット LPUが形成され、立体的な第 1のロッド 72Rが形成される。
[0046] 第 1のロッド 72Rは外側ロッドピボット LPL及び内側ロッドピボット LPUの各々を支 点として任意の方向に傾動及び回動可能である。
[0047] 外側ロッドピボット LPL及び内側ロッドピボット LPUは、平板部 44bの表面及び裏面 力 の深さが異なり、内側ロッドピボット LPUは外側ロッドピボット LPLよりも上方にあ る。従って、内側ロッドピボット LPUと外側ロッドピボット LPLとを結ぶ線 PL (第 1のロッ ド 72Rの軸線）は、変位部 70の変位方向に対して所定の偏角（仰角）を有する。第 2 のロッド 72Lは、作用線 ALに対して第 1のロッド 72Rと対称的に構成されている。
[0048] 伝達リンク部 72の動作にっ 、て説明する。伝達リンク部 72の外側端部は、外側ロッ ドピボット LPLにより変位部 70と連結されているため、光軸 AXに直交する方向に直 線的に変位する。伝達リンク部 72が変位部 70により光軸 AXに垂直に交わる方向に 押された場合、伝達リンク部 72の内側端部（ロッドピボット LPU)の動きは光軸 AXに 沿った方向に規制される。複数の伝達リンク部 72の変位によって、インナリング 43が キネマティックに駆動される。これにつ 、ては後述する。
[0049] 以下の説明では、外側ロッドピボット LPLと内側ロッドピボット LPUを結ぶ線 PLを伝 達リンク部 72の軸線 PLと呼ぶこともある。軸線 PLと、光軸 AXに垂直な平面とがなす 角度は、例えば、 10° — 15° 程度である。そのため、伝達リンク部 72の外側端部が 水平に付勢された場合、伝達リンク部 72の外側端部は水平に変位するが、伝達リン ク部 72の内側端部は光軸 AXに沿って上方に変位する。
[0050] また、伝達リンク部 72の内側端部の変位量 (距離）は、外側端部の変位量 (距離)よ りも拡大されて!、る。本実施形態の駆動源はピエゾ素子 65のような圧電素子である。 ピエゾ素子 65は、印加電圧に対するレスポンスが早ぐ安定したストローク（変位量） で伸縮し、駆動力も極めて大きい性質を有する。そのため、光学素子 37の位置及び 姿勢の制御用途には極めて好適である。し力しながら、一般にピエゾ素子 65の伸縮 のストロークは小さ 、ので、ピエゾ素子 65の伸縮のストロークを拡大する必要がある。 上記した偏角は、ピエゾ素子 65の伸縮の方向を変換する作用と、ピエゾ素子 65の伸 縮のストロークを光学素子 37の位置制御に足りる程度にまで拡大する作用とを有す る。
[0051] 図 3に示すように、光学素子 37は円形の凸レンズや凹レンズ等の各種のレンズであ る。光学素子 37は合成石英や蛍石等の所定以上の破壊強度を有する硝材カも構成 される。図 4に示すように、光学素子 37の周縁にはフランジ部 37aが形成されている
[0052] 光学素子 37の直径はインナリング 43の内径と略同じである。図 3に示すように、ィ ンナリング 43の内周縁に沿って 3つの支持部材 42が等角度間隔をおいて配置され ている。光学素子 37は 3つの支持部材 42によって支持される。図 9に示すように、各 支持部材 42は基台部材 79とクランプ部材 78とを含む。基台部材 79とクランプ部材 7 8によって光学素子 37のフランジ部 37aが挟持される。基台部材 79は、外部装置か ら支持部材 42が受けた光学素子 37の光学面の状態に影響を与える要因 (例えば露 光装置 31の本体の表面及び枠部材 41の締結部 40の表面の微小な荒れやうねり） を吸収するフレタシャ構造を備える。このため、枠部材 41を介した外部からの歪みに 起因してインナリング 43の平面性が変化した場合であっても、その変化は光学素子 3 7とインナリング 43との間の支持部材 42によって吸収される。従って、光学素子 37が ストレスを受けたり、光学面が悪影響を受けることはない。
[0053] 図 6を参照して微動機構として機能するピエゾ駆動部 46を説明する。ピエゾ駆動部 46はァウタリング 44の側壁部 44a (図 2参照）に取り付けられる。側壁部 44aにはァゥ タリング 44の中心（光軸 AX)に向かって延びる導入穴 48が形成されている。
[0054] 導入穴 48には、底面部 55と、長手方向の中央部の外面に形成された環状のフラ ンジ 56とを含む円筒状のピエゾハウジング 54が挿入される。ピエゾハウジング 54の 底面部 55の中央には半球突起 57が形成されている。
[0055] ピエゾノヽウジング 54のフランジ 56は、変位部 70の内部に形成された駆動部 74に 当接し、押え環 75により固定される。駆動部 74は、ピエゾノヽウジング 54と変位部 70 との相対位置を正確に決める。押え環 75は変位部 70にネジ止め固定されて、駆動 部 74とフランジ 56の相対位置がずれるのを防止する。
[0056] 導入穴 48には、スリーブ状のシールハウス 49が嵌合されている。すなわち、シール ハウス 49は側壁部 44aに固定されている。シールハウス 49の内面と外面にはそれぞ れ環状溝 50、 51が形成されている。環状溝 50、 51には Oリング 52、 53がそれぞれ 嵌合されて 、る。ピエゾハウジング 54の外径と略同じ内径を有するシールハウス 49 が導入穴 48の内壁面とシールハウス 49の外周面との間に配置されている。 Oリング 52、 53はピエゾノヽウジング 54とシールハウス 49との間及びシールハウス 49と導入穴 48との間をそれぞれシールする。また、 Oリング 52、 53はピエゾハウジング 54とシー ルノヽウス 49と側壁部 44aとの摺動を許容する。
[0057] 側壁部 44aの導入穴 48の周辺には、環状の押えブロック 58がネジ止め固定されて いる。押えブロック 58の開口を覆うピエゾキャップ 59が押えブロック 58にネジ止め固 定されている（図 5参照）。ピエゾキャップ 59はピエゾノヽウジング 54の中心線に沿った ネジ孔を有する。このネジ孔とロックナット 64に粗動ネジ 60の軸部 61が螺入されて!ヽ る。粗動ネジ 60の軸部 61の先端には、ァウタリング 44の中心を向いた半球突起 62 が形成されている。粗動ネジ 60の頭部 63は円盤状である。ロックナット 64をピエゾキ ヤップ 59に締め付けることで粗動ネジ 60は固定される。
[0058] ピエゾハウジング 54は円柱形のピエゾ素子 65を収容する。ピエゾ素子 65は、電圧 の印加に応答して僅かに伸張し、駆動部 74を介して変位部 70を変位させる。ピエゾ 素子 65は、光軸 AXに近い内端面の中央に形成された円錐凹部 66と、光軸 AXから 遠い外端面の中央に形成された円錐凹部 67とを有する。ピエゾ素子 65がピエゾノヽ ウジング 54に収容された状態では、円錐凹部 66は半球突起 57と嵌合する。円錐凹 部 67は粗動ネジ 60の螺入によって半球突起 62と嵌合する。ピエゾ素子 65は円錐 凹部 66においてのみピエゾノヽウジング 54と接触するように、ピエゾノヽウジング 54とピ ェゾ素子 65との間には空隙が設けられている。キャップ状の電極 68がピエゾ素子 65 の外端部を覆っている。ピエゾノヽウジング 54と電極 68とは、電気的に絶縁されている 。図示しないケーブルを介して、図示しない制御装置力もピエゾ素子 65を駆動する ための駆動電圧がピエゾ駆動部 46に供給される。
[0059] ピエゾ素子 65の駆動に伴う各部の動作を作用する。
ピエゾ素子 65の外端面の位置は、円錐凹部 67と粗動ネジ 60の半球突起 62との嵌 合により決まる。この状態でピエゾ素子 65が伸張すると、ピエゾ素子 65はピエゾハウ ジング 54の半球突起 57をァウタリング 44の中心に向けて付勢する。これにより、ピエ ゾハウジング 54自体がァウタリング 44の中心（光軸 AX)方向に移動する。フランジ 5 6は変位部 70を光軸 AX方向に付勢する。変位部 70は、平行リンク部 71に案内され て（図 5参照）、光軸 AXと直交する方向に変位する。
[0060] 図 5に示すように、作用線 ALと平行な一対のリターンスプリング 76が変位部 70とァ ウタリング 44の平板部 44bとの間を連結している。リターンスプリング 76は伸張した状 態のコイルスプリングのような付勢部材であり、変位部 70をァウタリング 44の平板部 4 4bに向けて、つまり光軸 AXから遠ざ力る方向に付勢する。ピエゾ素子 65への駆動 電圧の印加の停止に伴ってピエゾ素子 65が短縮したときに、変位部 70はリターンス プリング 76の付勢によりピエゾノ、ウジング 54の半球突起 57が円錐凹部 66に当接す る位置まで光軸 AXから遠ざ力る方向に変位する。
[0061] 粗動ネジ 60は、押えブロック 58及びピエゾキャップ 59を介して枠部材 41に連結さ れている。粗動ネジ 60の頭部 63を回動すると、軸部 61がピエゾキャップ 59に対して 相対的に前進又は後退し、半球突起 62と光軸 AXとの間の距離が変化し、ピエゾ素 子 65の外端面の初期位置が変化する。これに伴ってピエゾハウジング 54及び変位 部 70の初期位置も変化する。このようにして粗動ネジ 60は変位部 70と光軸 AXとの 距離を粗調整する。
[0062] 図 6に示すように、フランジ 56はピエゾハウジング 54の周囲に設けられた環状の連 結部である。変位部 70の駆動部 74はフランジ 56に対応して環状である。ピエゾ素子 65の駆動力はフランジ 56と駆動部 74によって変位部 70に均等にかつ作用線 ALに 沿って伝達される。変位部 70の直線運動を妨げる力は発生することなぐ効率的に 駆動力が変位部 70に伝達される。
[0063] ピエゾノヽウジング 54に収容されたピエゾ素子 65は、円錐凹部 67にお 、て粗動ネジ 60の半球突起 62によって固定されている。ピエゾ素子 65の発生した駆動力は円錐 凹部 66と半球突起 57を介してピエゾノヽウジング 54に伝達され、フランジ 56を介して 変位部 70に伝達される。半球突起 57がフランジ 56よりも光軸 AXに近い位置に配置 され、ピエゾ素子 65の外端面がァウタリング 44の側壁部 44aよりも外側に配置される 。本実施形態では、ァウタリング 44と変位部 70との間の狭い領域にピエゾ素子を無 理して配置する必要はなぐピエゾ素子 65は比較的大きなスペースに配置すること ができる。したがって、大型のピエゾ素子 65を用いることができる。ピエゾ素子 65は 長いほど伸縮のストロークは大きい。そのため、一般にピエゾ素子は伸縮のストローク の小さな駆動素子であるが、枠部材 41自体を大きくすることなぐ光学素子 37を大き く変位させることができる。また、ピエゾ素子 65のような駆動素子を枠部材 41内に収 容するために、鏡筒を大型にする必要もない。
[0064] 本実施形態の構成によれば、パージ空間に連通する枠部材 41の内部空間には、 ァクチユエータ、電子回路及びケーブルのようなアウトガス (化学汚染物質)放出源は 配置されない。ピエゾノ、ウジング 54 (及びセンサヘッド 47)が枠部材 41の内部空間 を外部から隔離している。ピエゾ素子 65が枠部材 41の内部空間に配置されていな いから、パージ雰囲気を乱すことなく容易にピエゾ素子 65を交換することもできる。ピ ェゾ素子 65のサイズに応じた押えブロック 58及びピエゾキャップ 59を使用することで 、様々なサイズのピエゾ素子 65を使用することができる。この場合でも、パージ雰囲 気を乱すことなくピエゾ素子 65のサイズを変更することができる。
[0065] 図 6に示すように、振動減衰機構として機能する摩擦機構 80が変位部 70の上下両 面を挟むように配置されている。摩擦機構 80は、ァウタリング 44の平板部 44bに固定 された摩擦ハウス 81を含む。摩擦ハウス 81は、変位部 70に対面する凹部を有する。 その凹部には圧縮されたコイルパネ (摩擦パネ） 82が収容される。摩擦パネ 82の先 端には、擦動板 83が配置される。擦動板 83は、一端が摩擦ハウス 81に固定され、 他端が自由端である板パネ状部材である。摩擦パネ 82は擦動板 83の自由端を変位 部 70に向けて強く付勢する。これにより、ピエゾ駆動部 46の駆動力によって変位部 7 0が移動しょうとしたときに、この移動を低減するように摩擦力が働く。この摩擦力は、 変位部 70の移動を制止するには至らな 、が、変位部 70の急激な移動を抑制するに 足りる程度の大きさである。摩擦機構 80は変位部 70の上下両面を挟むように変位部 70を押えるので、露光に影響する振動の発生が抑制される。
[0066] 摩擦機構 80は変位部 70に対して摩擦力を作用させる。すなわち、ピエゾ素子 65 の伸縮のストロークが伝達リンク部 72により拡大される前の段階で、ピエゾ駆動部 46 の駆動に起因した振動は抑制される。そのため、振動を低減するための力やストレス は伝達リンク部 72やインナリング 43に対して直接に作用しない。また、変位部 70を 変位させるトルクは比較的大き 、ため、摩擦機構 80の摩擦力によって変位部 70の 変位が止まることはない。もし、振動減衰用の摩擦力を伝達リンク部 72やインナリング 43に対して直接に作用させた場合には、伝達リンク部 72やインナリング 43の変位自 体が止まるおそれがある。
[0067] 次に、図 7及び 8を参照して光学素子 37の姿勢制御を説明する。図 7, 8は保持装 置 38を模式的に示す。
[0068] 3つの変位部 70が 120° の等間隔でァウタリング 44に配置される。ピエゾ駆動部 4 6は図示されていない。各変位部 70の両側に平行リンク部 71が配置されている。各 変位部 70は伝達リンク部 72を示す 1組のプッシュロッドによってインナリング 43に連 結されて!、る。 1糸且のプッシュロッドの間の間隔はインナリング 43に近づくに連れて拡 大している。各プッシュロッドは水平面に対して上向きに傾いている。変位部 70、平 行リンク部 71及び伝達リンク部 72は 3つの変位リンク部 Ul, U2, U3を構成している
[0069] 図 8はインナリング 43と変位部 70と伝達リンク部 72のみを模式的に示している。
[0070] 1組のプッシュロッドは光軸 AXを含む面に対して互いに対称である。変位部 70を 図 8のように半径方向に沿って動かすことによりインナリング 43が駆動される。変位部 70の変位量とインナリング 43の姿勢変化との定量的な関係を説明する。 [0071] 用語の定義について説明する。図 8に示すように、各変位リンク部 Ul, U2, U3の 1組のプッシュロッドの延長線の交点を仮想ピボット Vと呼ぶ。 3つの仮想ピボット Vに よって定義される平面をピボタル平面と呼ぶ。変位部 70が変位して ヽな 、状態にあ るときのピボタル平面は光軸 AXに垂直である。 3つの仮想ピボット Vを通る円の中心 を観測点 Cと呼ぶ。観測点 Cがピボタル平面上にあることは明らかである。変位部 70 が変位して 、な 、状態にあるときの観測点 Cは光軸 AX上にある。
[0072] 直交座標系の定義を説明する。変位部 70が変位していない状態にあるときの観測 点 Cを原点とする。図 8のように、原点と第 1変位リンク部 U1の仮想ピボット Vとを結ぶ 線を X軸、 X軸カゝら光軸 AXの周りで反時計方向に 90° の角度にある軸を Y軸、 X軸 及び Y軸と垂直な軸すなわち光軸 AXを Z軸とする。変位リンク部 Ul, U2, U3の区 別が必要な場合には、例えば、伝達リンク部 72U1— 72U3、変位部 70U1— U3、 及び仮想ピボット VPU1— U3のように、部材番号に Ul— U3を付して説明する。
[0073] 次に、変位部 70の変位に伴うインナリング 43の姿勢変化に関する定量値を定義す る。インナリング 43の姿勢が変化すると、観測点 Cが変位する。観測点 Cの X、 Y、 Ζ 軸に沿った変位量をそれぞれ dx, dy, dzと表す。光学系の微調整のためのインナリ ング 43の姿勢変化は極めて微少である。従って、インナリング 43の姿勢変化は、 X 軸、 Y軸、 Z軸周りの回転量 d θ X, d Θ y, d θ zの成分に線形的に分解して考えて差 し支えな、。正の符号は座標軸の正の向きに対して右ネジの法則に従う。
[0074] インナリング 43の姿勢を決める 6つの変位量 dx, dy, dz, d Θ x, d Θ y, d θ zのうち 、構造上明らかに dx, dy, d Θ zは 0である。つまり、インナリング 43は x方向と Y方向、 即ち水平方向にシフトすることはなぐ変位部 70はラジアル方向（作用線 ALの方向） にのみ変位可能であり、 Ζ軸周りで回転することはない。
[0075] 以上より、インナリング 43の姿勢変化 Δ Ιは次式で表すことができる。
Figure imgf000017_0001
[0076] 本実施形態では、インナリング 43の姿勢を変化させる変位部 70の変位は作用線 A Lに沿った直線移動であり、移動の自由度は 1である。そのため、 3つの変位部 70U 1一 U3の変位量をそれぞれ δ 1, 6 2, S 3と定める。
[0077] 変位部 70U1— U3の変位量をまとめて入力変位 Δ ρと表すことができる。 Δ ρ= ( δ 1, 6 2, δ 3)τ
[0078] 入力変位 Δ ρに対して姿勢変化 Δ Iが直線的にすなわち 1 : 1で対応するため、この 関係は、変換行列 A(3行 X 3列）を用いて次式の 1次変換と考えることができる。 Δ ΐ=Α Δ ρ
本実施形態に限らず、変換行列 Αは幾何学的考察により容易に定式ィ匕が可能であり 、一般に逆行列が存在する。
[0079] つまり、
Δ ρ=Α_1 Δ ΐ
である。このことは、光学調整の観点から求まる所望の光学素子の姿勢変化 Δ Ιを達 成するための調整量 (入力変位 Δ ρ)が簡単な計算により求まることを意味する。
[0080] 以下に本実施形態の変換行列 Αを示す。
A= (a Ra R2a)
a= (l/3tan 0 0 2/3rtan Θ ) '
ただし、 R： Z軸周りの 120° の回転行列である。
[0081] 本実施形態における変換行列 Aを示す。 Θや rを適当に定めることにより、調整精 度、分解能、可動範囲を最適化することが可能である。このようにして、変位部 70の 駆動が伝達リンク部 72を介してインナリング 43の姿勢を変化させることができる。 尚、上記した各機構は枠部材 41に内包されている。
[0082] 図 7に模式的に示すように、ァウタリング 44において、 3つの変位部 70は 3つの平 行リンク部 71とそれぞれ連結されている。各変位部 70は関連する平行リンク部 71に よって精密に案内され、ァウタリング 44の半径方向に直線的に変位する。変位部 70 の変位は伝達リンク部 72によってインナリング 43に伝達されて、インナリング 43の姿 勢を変化させる。このようにしてインナリング 43は第 1変位リンク部 U1—第 3変位リン ク部 U3によりキネマティックに支持されて 、る。各変位部 70を何らかの手法で変位さ せて、インナリング 43の姿勢を変更させるのが本実施形態の仕組みである。
[0083] 図 9及び 10を参照して変位検出機構について説明する。枠部材 41には、 3つのセ ンサヘッド 47と、 3つの検出器 85とが設けられている。センサヘッド 47はァウタリング 44に設けられ、検出器 85はインナリング 43に設けられる。各検出器 85はインナリン グ 43と共に変位するスケール 86を含む。
[0084] スケール 86は、センサヘッド 47の近傍のインナリング 43に取り付けられる。図 10に 示すように、スケール 86はセンサヘッド 47に対面する平板を含む。この平板には、ィ ンクリメンタルリニアエンコーダを構成するための目盛りとなる格子と、原点を示す原 点格子が表示される。光学式のセンサヘッド 47がこの目盛りを読みとり、インナリング 43の変位すなわち光学素子 37の変位を検出する。
[0085] センサヘッド 47は、ァウタリング 44の開口部に Oリング 87を介して気密に取り付けら れる。センサヘッド 47は、スケール 86の目盛りを読取る図示しない対物レンズと、読 み取りに応じた検出信号を生成する図示しない光学的センサ部とを含む。対物レン ズは鏡筒 39内のパージ雰囲気に影響を与えな 、ように気密に構成されて 、る。一実 施形態では、光学的センサ部は検出信号を外部の制御装置に供給する。制御装置 は、受信した検出信号に従ってカウントをインクリメントして変位量を演算する。センサ ヘッド 47は、先端のレンズ部分を除き、電子回路やセンサ本体、ケーブルはパージ 空間に露出しない。パージ空間内にアウトガス放出源は配置されないので、パージ 雰囲気に悪影響を及ぼすことがない。
[0086] インナリング 43においてスケール 86の近傍に基準面 88が設けられる。基準面 88と 対面した枠部材 41側にデータムハウス 89が設けられる。データムハウス 89には、ス タッドボルト 90と、スタッドボルト 90の頭部に取り付けら得た球面データム 91とが配置 される。球面データム 91はインナリング 43に対面する球面を含む。球面データム 91 とスタッドボルト 90によって、インナリング 43の基準位置が規定される。即ち、インナリ ング 43は最も下方の基準位置にあるときに球面データム 91と当接する。もし、インナ リング 43が球面データム 91に当接しない場合には、原則的に隣接するピエゾ駆動 部 46の粗動ネジ 60をゆるめて変位部 70を光軸 AXから遠ざ力る方向に変位させて インナリング 43を下降させる。一方、インナリング 43が球面データム 91に当接した状 態で、ピエゾ素子 65の両端の円錐凹部 66, 67と、ピエゾハウジング 54の半球突起 5 7、若しくは粗動ネジ 60の半球突起 62との間に遊びが生じる場合がある。この場合 には、原則的に隣接するピエゾ駆動部 46の粗動ネジ 60を、インナリング 43が球面デ 一タム 91と離れない程度まで締めて、変位部 70を光軸 AXに近づく方向に変位させ る。
[0087] 図 1に示す露光装置 31は、保持装置 38を備えた鏡筒モジュール 39aによって構成 された鏡筒 39を含む。露光装置 31は例えば次のように製造される。
[0088] まず、照明光学系 33、投影光学系 35を構成するレンズやミラー等の複数の光学素 子 37のうちの少なくとも一つを保持装置 38で保持する。照明光学系 33及び投影光 学系 35を露光装置 31の本体に組み込み、光学調整を行う。ピエゾ駆動部 46及びセ ンサヘッド 47に検出信号及び駆動信号のためのケーブルを接続する。これらのケー ブルによって、ピエゾ駆動部 46及びセンサヘッド 47は、コンピュータ制御された周知 の制御装置に接続される。制御装置は、センサヘッド 47から供給された検出信号に 基づいて光学素子 37の変位を算出する。制御装置は、算出した変位と前述の計算 式に従って駆動信号を生成し、駆動信号をピエゾ駆動部 46に供給する。ピエゾ駆動 部 46の駆動に伴って光学素子 37の姿勢が変化する。
[0089] 次いで、多数の機械部品力もなるウェハステージ 36を露光装置 31の本体に取り付 けて配線を接続する。スキャンタイプの露光装置の場合は、レチクルステージ 34も取 り付けられる。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、鏡 筒内のパージを行う。例えば、鏡筒内の O及び水分を徹底的に排除した後に、鏡筒
2
内に N
2を充填する。配線と配管の接続後、総合調整 (電気調整、動作確認など)を 行う。
[0090] 保持装置 38を構成する各部品や Oリング等のシール部材については、アウトガス 放出源にならないように、超音波洗浄などにより加工油や金属物質などの不純物が 除去された後で組み上げられるのが好ましい。また、露光装置 31の製造は、温度、 湿度、気圧、及びクリーン度が制御されたクリーンルーム内で行うことが望ましい。
[0091] 好ま 、実施形態では、光学素子 37の硝材として、蛍石、石英などを例にあげたが 、例えば、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、リチウム カルシ ゥムーアルミ-ゥムーフ口オライド、及びリチウム ストロンチウム アルミニウム—フロオラ イド等の結晶等が挙げられる。また、ジルコニウム バリウム ランタン アルミニウムか らなるフッ化ガラスや、フッ素がドープされた石英ガラス、フッ素と水素がドープされた 石英ガラス、 OH基を含有する石英ガラス、フッ素と OH基を含有する石英ガラス等の 改良石英を使用することができる。
[0092] 次に、露光装置 31をリソグラフイエ程で使用したデバイスの製造方法を説明する。
図 11は、 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デバイスの製造工程のフローチャートである。まず、ステ ップ S201 (設計ステップ)では、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)と、その機能を実現するためのパターン設計が行 われる。ステップ S 202 (マスク製作ステップ)では、設計された回路パターンを形成し たマスク（レチクル Rt等）を製作する。ステップ S203 (基板製造ステップ)では、シリコ ン、ガラスプレート等の材料を用いて基板を製造する。基板は例えばシリコンウェハ Wである。
[0093] ステップ S204 (基板処理ステップ)では、マスクと基板を使用して、リソグラフィ技術 等によって基板上に実際の回路を形成する。ステップ S205 (デバイス組立ステップ） では、ステップ S 204で処理された基板を用いてデバイスを組立てる。ステップ S 205 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 を含みえる。
[0094] ステップ S206 (検査ステップ)では、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。このようにして、デバイスが完成し、出荷される。
[0095] 図 12はステップ S204の詳細なフローチャートである。半導体デバイスの製造の場 合、ステップ S211 (酸化ステップ）では、ウェハ Wの表面を酸化する。ステップ S212 (CVDステップ)では、ウエノ、 W表面に絶縁膜を形成する。ステップ S213 (電極形成 ステップ）では、ウェハ W上に電極を蒸着によって形成する。ステップ S214 (イオン打 込みステップ）では、ウェハ Wにイオンを打ち込む。以上のステップ S211— S214の それぞれは、ウェ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。
[0096] ウェハプロセスの各段階にお 、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。後処理工程では、まず、ステップ S215 (レジスト形成 ステップ）において、ウェハ Wに感光剤を塗布する。引き続き、ステップ S216 (露光ス テツプ）において、先に説明したリソグラフィシステム (露光装置 31)によってマスク（レ チクル Rt)の回路パターンをウェハ W上に転写する。次に、ステップ S217 (現像ステ ップ）では露光されたウェハ Wを現像し、ステップ S218 (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 S219 (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。
[0097] 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、ウェハ W上に多重に回路 パターンが形成される。
[0098] 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 S216)にお 、て 上記の露光装置 31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、し力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. 1 μ m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。
[0099] 本実施形態では以下の利点が得られる。
(1)ピエゾ駆動部 46とセンサヘッド 47が枠部材 41に取り付けられる力 ァゥタリン グ 44がパージ空間を外部力も気密に遮断する。また、パージ空間に連通している枠 部材 41の内部空間には、センサ、ァクチユエータ、ケーブルなどのアウトガス放出源 が配置されない。そのため、 Fレーザを光源に用いても、パージ雰囲気を乱すことな
2
く光学素子 37の調整を行うことができる。
[0100] (2)本実施形態では、枠部材 41に取り付けられたピエゾ素子 65の駆動力が、変位 部 70、伝達リンク部 72によりインナリング 43に伝達されるため、駆動源を枠部材 41 の外部に配置でき、枠部材 41内部の構成を簡易〖こすることができる。
[0101] (3)変位部 70は光軸 AXに垂直な平面内で光軸 AXに向かって変位し、ピエゾ駆 動部 46は枠部材 41の厚さ内に収容される。従って、保持装置 38はコンパクトである 。駆動力が光軸 AXに垂直な平面と平行に働くため、枠部材 41は歪まず、保持装置 38の平面性が保持され、高いシール性能が維持される。また、この構造は光学素子 37の姿勢制御の計算をシンプルにするため、姿勢制御の精度及び信頼性は高い。
[0102] (4)インナリング 43が 3組のプッシュロッドによりキネマティックに保持されるため、光 学素子 37はストレスを受けることなぐ制御された姿勢に精密に保持される。
[0103] (5)ピエゾ素子 65は、枠部材 41に設けられたピエゾハウジング 54に収容されて!、 るため、枠部材 41の外部力 交換可能である。
[0104] (6)ピエゾ素子 65は駆動電圧に応答して迅速に、強ぐ正確な量で変位する。従つ て、光学素子 37の姿勢を迅速に正確に調整できる。
[0105] (7)ピエゾノヽウジング 54と伝達リンク部 72によってピエゾ素子 65の伸縮量が拡大さ れるので、一般には伸縮量の小さいピエゾ素子 65を用いて光学素子 37の姿勢と位 置を調整することができる。
[0106] (8)ピエゾ素子 65の駆動は制御装置によって制御されるので、光学素子 37の光軸 方向の位置や姿勢を自動で調整できる。また、粗動ネジ 60を保持装置 38の外部か ら手動で操作できるので、ピエゾ素子 65の位置調整は容易である。
[0107] (9)スケール 86の目盛りを自動で検出するセンサヘッド 47を制御措置と組み合わ せることで、光学素子 37の自動調節のフィードバックを行うこともできる。検出器 85は
、球面データム 91を基準にすることで正確に枠部材 41に対する位置を調整すること ができる。これにより、変位の検出の精度は向上する。
[0108] (10)駆動力を受けていない時には、変位部 70はリターンスプリング 76によって初 期位置に戻る。この際、伝達リンク部 72やインナリング 43に無用のストレスは作用し ない。
[0109] (11)簡易な構成の摩擦機構 80は、伝達リンク部 72やインナリング 43に無用のスト レスを与えることなぐ駆動時の振動を減衰できる。摩擦パネ 82の強度により摩擦力 は調整可能である。
[0110] (12)ァウタリング 44、インナリング 43、変位部 70、平行リンク部 71、伝達リンク部 7 2は、彫り込み加工などにより一つの金属構造体に形成される。各部の相対位置は 正確で、無用な応力は生じないので、光学素子 37の姿勢制御の線形性は高い。
[0111] (13)締結部 40に設けられた環状溝 40bにより、鏡筒モジュール 39aを他の鏡筒モ ジュール 39aと組み合わせることで、高 、気密性を有する鏡筒 39が得られる。
[0112] (14)気密性の高い鏡筒 39を有する露光装置 31には、鏡筒内部の高度なパージ 雰囲気を維持するためのカバーは不要である。従って、光学素子 37と制御装置を用 い、センサヘッド 47からの信号をフィードバックすることで、ピエゾ駆動部 46は光学素 子 37の位置や姿勢を高度なパージ雰囲気を維持したまま調整することができる。 [0113] (15)露光装置 31を用いることで、高度なパージ雰囲気を維持して、 Fレーザによ
2 る高精度の半導体デバイスの製造を高い歩留まりで行うことができる。
[0114] 好ましい実施形態は以下のように変更してもよい。
駆動素子は、ピエゾ素子に限らず、ソレノイド、油圧ァクチユエータ、リニアモータ等 の他の駆動素子でもよい。
[0115] ピエゾ素子 65の伸縮のストロークを拡大する代わりに、ァクチユエータゃ光学素子
37等の構成によっては、駆動素子の駆動量を小さくする構成であってもよい。
[0116] 変位部 70は光軸 AXに垂直な面内で変位する力 変位部 70の変位は光軸 AXと 交差する他の方向であってもよい。
複数の変位部 70及び伝達リンク部 72は等角度間隔で配置されなくてもよい。 剛性を高める必要があれば伝達リンク部を 4ケ所以上設けてもよい。
[0117] また、変位部 70にいずれも外部力 駆動力をカ卩えられていない状態で、伝達リンク 部 72は、ピボット平面において交差するように構成されていた力 必ずしもこのような 構成にしなくてもよい。
[0118] また、伝達リンク部 72が、作用線 ALに対して対称に設けられていたが、これらは対 称でない構成も採りうる。
伝達リンク部 72の長さや角度も等しくな 、ような構成でもよ!/、。
[0119] その他、好ましい実施形態のように厳密にキネマティックな支持を行うことは望まし いが、実施に差し支えない範囲では、完全にキネマティックな支持でなくてもよい。
[0120] 好ま 、実施形態では、 6自由度のうちの 3自由度を拘束した変則的なキネマテイツ クな構成であるが、駆動力が光学素子 37の光軸 AXと交差する方向に加えられる構 成であれば、さらに自由度を高めたキネマティック支持を行うような構成を採用しても よい。
[0121] 好ましい実施形態では案内部として、平行リンク部 71を例示した力 案内部は、内 部又は外部力 規制するように摺動させるものなど、その手段は問わない。
[0122] 好ま 、実施形態では、センサヘッド 47は、枠部材 41内のスケール 86を気密状態 のレンズを通して読み取る力 ァウタリング 44に気密の監視用窓を設けてもよい。変 位の検出はスケールの光学的読取に限らず、磁気的な読取等、種々な検出方法を 採用してちょい。
[0123] 露光装置として、投影光学系を用いることなぐ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、反射屈折タイプであってもよい。
[0124] 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ぐ例えば 等倍露光型、拡大露光型の露光装置であってもよい。
本発明は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなぐ光露光装置、 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、マザーレチクルカもガラス基板やシリコンウェハなどへ回路パター ンを転写する露光装置にも適用できる。 DUV (深紫外)や VUV (真空紫外)光などを 用いる露光装置に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。また、プロキシミティ方式の X線露光装置や電子線露光装置など では、透過型マスク (ステンシルマスク、メンバレンマスク）が用いられ、マスク基板とし てはシリコンウェハなどが用いられる。
[0125] 本発明は、半導体素子の製造に用いられる露光装置だけでなぐ液晶表示素子 (L CD)などのディスプレイの製造にお!、て、デバイスパターンをガラスプレート上へ転 写する露光装置にも適用することができる。また、本発明は、薄膜磁気ヘッド等の製 造において、デバイスパターンをセラミック等のウェハへ転写する露光装置、及び CC D等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などにも適用することができる。
[0126] 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'ステツパに適用することができる。また 、本発明は、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ツパにも適用するこ とがでさる。
[0127] また、露光装置の光源としては、 Fレーザ（157nm)に限定されず、 ArFエキシマレ
2
一ザ（193nm)、 g線（436nm)、 i線（365nm)、 KrFエキシマレーザ（248nm)、 Kr レーザ（146nm)、 Arレーザ（126nm)等を用いてもよい。 DFB半導体レーザまた
2
はファイバレーザ力も発振される赤外域、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

Claims

請求の範囲
[1] 光学素子を保持する光学素子保持装置であって、
枠部材と、
前記枠部材の内部に配置され、前記光学素子を保持する保持部材と、 前記枠部材の外部からの駆動力により前記光学素子の光軸と交差する方向に変 位する変位部と、
前記変位部の変位を前記保持部材に伝達する伝達部であって、前記保持部材を 前記光学素子の光軸とほぼ平行な方向に変位させる前記伝達部とを備える光学素 子保持装置。
[2] 前記変位部は前記光学素子の光軸に垂直な面内で変位する請求項 1に記載の光 学素子保持装置。
[3] 前記枠部材に取り付けられ、前記駆動力を生成する駆動部材を更に備え、前記駆動 部材は、前記光学素子の光軸と交差する方向に前記変位部を付勢する請求項 1又 は 2に記載の光学素子保持装置。
[4] 前記枠部材に取り付けられ、前記駆動力を生成する駆動部材を更に備え、前記枠部 材は中心を有する環状であり、前記駆動部材は、前記枠部材の前記中心に向けて 前記変位部を付勢する請求項 1又は 2に記載の光学素子保持装置。
[5] 前記駆動部材は、駆動素子と、前記変位部に連結され、前記駆動素子を収容する ハウジングとを含む請求項 3又は 4に記載の光学素子保持装置。
[6] 前記ハウジングは、前記駆動素子の発生した駆動力を前記変位部に伝達する連結 部を有する請求項 5に記載の光学素子保持装置。
[7] 前記駆動部材は、前記保持部材の位置の粗調整を行う粗調整機構と、前記保持部 材の位置の微調整を行う微動機構とを含む請求項 3乃至 6のいずれか 1項に記載の 光学素子保持装置。
[8] 前記微動機構はピエゾ素子を含む請求項 7に記載の光学素子保持装置。
[9] 前記変位部が規制された方向に変位するように前記変位部を案内する案内部を更 に備える請求項 1乃至 8のいずれか 1項に記載の光学素子保持装置。
[10] 前記変位部と前記枠部材との間に設けられ、前記変位部を前記枠部材に向けて付 勢する付勢部材を更に備える請求項 1乃至 9のいずれか 1項に記載の光学素子保持 装置。
[11] 前記伝達部は、前記保持部材に対して任意の方向に傾動及び回動可能に連結され た一端と、前記変位部に任意の方向に傾動及び回動可能に連結される他端とを有 するロッドであり、前記ロッドの一端と他端とを結ぶ軸線は前記変位部の変位方向に 対して傾!、て 、る請求項 1乃至 10の 、ずれか 1項に記載の光学素子保持装置。
[12] 前記変位部は前記枠部材に設けられた 3つの変位部のうちの一つであり、前記伝達 部は各変位部に対応付けられた 3つの伝達部のうちの一つであり、各伝達部は、各 々が対応する変位部に連結された 2つの前記ロッドを含む請求項 11に記載の光学 素子保持装置。
[13] 前記枠部材と前記変位部との間に設けられ、前記駆動力に起因する前記変位部の 振動を減衰する振動減衰機構を更に備える請求項 1乃至 12のいずれか 1項に記載 の光学素子保持装置。
[14] 前記振動減衰機構は、前記枠部材及び前記変位部の一方に固定されて、他方に摺 接する摩擦部材を含む請求項 13に記載の光学素子保持装置。
[15] 前記枠部材と前記変位部と前記案内部と前記伝達部のうち少なくとも 2つ力 つの構 造体に一体成形されている請求項 9乃至 14のいずれか一項に記載の光学素子保持 装置。
[16] 前記 1つの構造体は、彫り込み加工により形成されて、前記枠部材と前記変位部と前 記案内部と前記伝達部のうちの前記少なくとも 2つを相互に接続する接続部を含む 請求項 15に記載の光学素子保持装置。
[17] 前記接続部は、前記枠部材と前記案内部、前記変位部と前記案内部、前記変位部 と前記伝達部、及び前記伝達部と前記保持部材とを相対移動可能に接続する複数 の接続部である請求項 16に記載の光学素子保持装置。
[18] 前記枠部材の内部に設けられて、前記保持部材の変位を検出する検出器と、前記 枠部材の外部に設けられて、前記検出器の検出結果を前記枠部材の外部から監視 する監視部とを含む変位検出機構を更に備える請求項 1乃至 17のいずれか 1項に 記載の光学素子保持装置。
[19] 前記検出器は検出結果を表示し、前記監視部は前記枠部材の気密状態を維持しつ つ前記検出結果を読取る請求項 18に記載の光学素子保持装置。
[20] 前記枠部材の内部空間を前記枠部材の外部力 遮断し、前記枠部材の内部空間を 密封するシールを更に備える請求項 1乃至 19のいずれ力 1項に記載の光学素子保 持装置。
[21] 光学素子と、前記光学素子を保持する請求項 1乃至 20のいずれか 1項に記載の保 持装置を備える鏡筒。
[22] 前記光学素子は、マスク上に形成された所定のパターンの像を基板上に投影する投 影光学系を構成する複数の光学素子の 1つである請求項 21に記載の鏡筒。
[23] 所定のパターンの像を基板上に露光する露光装置にぉ 、て、
前記所定のパターンの像の形成されたマスクと、
前記像を前記基板上に転写する、請求項 22に記載の鏡筒とを備える露光装置。
[24] 請求項 23に記載の露光装置を用いた露光を含むリソグラフイエ程を備えるデバイ スの製造方法。
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