JP2002162549A - 光学素子保持装置、鏡筒及び露光装置並びにマイクロデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学素子における良好な結像性能を維持可能
な光学素子保持装置、鏡筒及び露光装置を提供する。 【解決手段】 光学素子保持装置３９は、光学素子３８
のフランジ部３８ａを保持する保持部４３と、外部の装
置をなす鏡筒に連結される枠体４２とを備える。保持部
４３は、前記フランジ部３８ａに係合する座面４９を有
する座面ブロック５０ａと、その座面ブロック５０ａを
光学素子３８の光軸方向、接線方向及び径方向に移動可
能かつ、それら各方向を軸線として回転可能に支持する
座面ブロック支持機構５１とから構成する。これによ
り、光学素子３８を光学素子保持装置３９によりキネマ
ティックに保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体素
子、液晶表示素子、撮像素子、薄膜磁気ヘッド等のマイ
クロデバイス、あるいはレチクル、フォトマスク等のマ
スクなどの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィ工
程で使用される露光装置において、投影光学系等の光学
素子を保持するための光学素子保持装置に関するもので
ある。また、その光学素子保持装置を備えた鏡筒、及び
その鏡筒を備えた露光装置に関するものである。さら
に、その露光装置を用いたマイクロデバイスの製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の光学素子保持装置としては、例
えば図２３及び図２４に示すような構成のものが知られ
ている。すなわち、図２３及び図２４に示す従来構成に
おいては、レンズ等の光学素子２０１を収容するための
枠体２０２が円環状に形成されている。その枠体２０２
の内周面には、光学素子２０１を支持する３つの座面２
０４が等角度間隔おきに形成されている。それらの座面
２０４と対応するように、枠体２０２の上面にはネジ孔
２０５が形成されている。また、枠体２０２の上面に
は、３つのクランプ部材２０６が各ネジ孔２０５に対す
るボルト２０７の螺合により等角度間隔おきに取り付け
られている。

【０００３】そして、これらのボルト２０７の締め付け
により、光学素子２０１の外周フランジ部２０１ａが各
クランプ部材２０６と座面２０４との間で挟み込まれ
る。これにより、光学素子２０１が枠体２０２内で所定
位置に保持されるようになっている。そして、光学素子
２０１の光軸と交差する方向への力が加わった場合で
も、光学素子２０１がこのクランプ状態で位置ずれを生
じることなく安定して保持されるように、各クランプ部
に所定のクランプ力が付与されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば半導
体素子製造用の露光装置においては、近年の半導体素子
の著しい高度集積化に伴ってパターンがますます微細化
しているため、投影光学系のさらなる高解像度化が要求
されている。これに伴って、その投影光学系等に使用さ
れる光学素子２０１を、如何に光学性能を保って保持す
るかが大きな問題となってきている。このように、各光
学素子２０１の光学性能を良好に保つためには、それら
光学素子２０１を露光装置の鏡筒内に支持する際に、そ
の光学素子２０１の光学面における面精度変化を極力小
さく抑える必要がある。

【０００５】前記従来構成では、光学素子２０１が、枠
体２０２の所定位置に形成された３つの座面２０４上に
載置した状態でクランプ部材２０６によりクランプ保持
される。ここで、このクランプ保持に関わる部分、つま
り座面２０４、クランプ部材２０６及び光学素子２０１
の外周フランジ部２０１ａの加工精度（座面２０４にお
いては各座面２０４の位置関係も含めて）は、クランプ
保持された光学素子２０１の光学素子の面形状に大きな
影響を与える。言い換えると、このような影響を無視で
きる程度に、各座面２０４を、それぞれの形状を一致さ
せるとともに、理想位置に近づけて配置させるために
は、極めて厳密な加工を行う必要がある。また、この座
面２０４のみならず、クランプ部材２０６、そして光学
素子２０１の外周フランジ部２０１ａをも、極めて厳密
に加工する必要がある。従って、各部材の加工に非常に
手間がかかって、製造コストが大きく増大するという問
題があった。

【０００６】また、前記各座面２０４、クランプ部材２
０６及び光学素子２０１の外周フランジ部２０１ａを極
めて厳密に加工したとしても、光学素子２０１をクラン
プ保持した枠体２０２を鏡筒内に装着する際に、その枠
体２０２にわずかな歪みを生じるおそれがある。このよ
うな歪みが生じると、前記各座面２０４の位置関係が微
妙に変化して、枠体２０２に組み付けられた光学素子２
０１の光学面に歪みが発生し、その光学素子の２０１の
光学性能が低下するおそれがあるという問題があった。

【０００７】本発明は、このような従来の技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とし
ては、光学素子における良好な結像性能を維持可能な光
学素子保持装置を提供することにある。

【０００８】また、本発明のその他の目的としては、こ
のような光学素子保持装置を有する鏡筒、及びその鏡筒
を備えた露光装置を提供することにある。さらに、本発
明のその上の目的は、このような露光装置を用いて、マ
イクロデバイスを製造するマイクロデバイスの製造方法
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本願請求項１に記載の発明は、光学素子の周縁部を
保持する保持部を備える光学素子保持装置において、前
記保持部は、前記光学素子の周縁部に係合する座面が形
成された座面ブロックと、前記座面ブロックを前記光学
素子の接線方向周りに回転可能に支持する座面ブロック
支持機構とを備えたことを特徴とするものである。

【００１０】この本願請求項１に記載の発明では、係合
する光学素子の周縁部の形状に合わせて、座面の姿勢を
変化させることが可能となる。また、本願請求項２に記
載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記
座面ブロック支持機構は、前記光学素子の径方向周りに
前記座面ブロックを回転可能に支持することを特徴とす
るものである。

【００１１】この本願請求項２に記載の発明では、前記
請求項１に記載の発明の作用に加えて、座面の姿勢を係
合する光学素子の周縁部の形状に合わせてさらに細かく
変化させることが可能となる。

【００１２】また、本願請求項３に記載の発明は、前記
請求項１または請求項２に記載の発明において、前記座
面ブロック支持機構は、前記光学素子の径方向に前記座
面ブロックを移動可能に支持することを特徴とするもの
である。

【００１３】また、本願請求項４に記載の発明は、光学
素子の周縁部を保持する保持部と、前記保持部が固定さ
れる固定部とを備える光学素子保持装置において、前記
保持部は、前記光学素子の周縁部に係合する座面が形成
された座面ブロックと、前記固定部に固定される基台部
と、前記基台部に対し前記座面ブロックを互いに異なる
方向に沿って拘束し、かつ前記互いに異なる方向のそれ
ぞれの周りに回転可能に前記基台部及び前記座面ブロッ
クを連結する一対のリンク機構とを備えたことを特徴と
するものである。

【００１４】この本願請求項４に記載の発明では、一対
のリンク機構の各リンクにおいて、基台部に対する回転
が許容される。ここで、各リンクは、相互に回転可能に
連結されているため、その連結点における複数の方向の
変位、あるいはそれら方向周りの回転が許容される。こ
れにより、座面ブロックに複数の方向への移動あるいは
それらの方向周りにおける回転の自由度が確保される。

【００１５】また、本願請求項５に記載の発明は、前記
請求項４に記載の発明において、前記一対のリンク機構
は、前記基台部に対し前記座面ブロックを前記光学素子
の接線方向に沿って拘束し、かつ接線方向のまわりに回
転可能に前記基台部及び前記座面ブロックを連結する接
線方向拘束リンクと、前記基台部に対し前記座面ブロッ
クを前記光学素子の光軸方向に沿って拘束しつつ光軸方
向のまわりに回転可能に前記基台部及び前記座面ブロッ
クを連結する光軸方向拘束リンクとからなることを特徴
とするものである。

【００１６】また、本願請求項６に記載の発明は、前記
請求項４または請求項５に記載の発明において、前記基
台部と前記座面ブロックと前記リンク機構とを回転ピボ
ットで連結したことを特徴とするものである。

【００１７】この本願請求項６に記載の発明では、前記
請求項４または請求項５に記載の発明の作用に加えて、
回転ピボットを採用することで、基台部と座面ブロック
とリンク機構とを一体の部材で形成することが可能とな
る。

【００１８】また、本願請求項７に記載の発明は、前記
請求項６に記載の発明において、前記回転ピボットを、
前記座面に垂直な垂線に平行でその座面の中間位置を通
る線上またはその近傍に配置したことを特徴とするもの
である。

【００１９】また、本願請求項８に記載の発明は、前記
請求項６または請求項７に記載の発明において、前記座
面ブロックは、その座面が前記リンク機構、前記回転ピ
ボット及び前記基台部と一体物で形成されたことを特徴
とするものである。

【００２０】また、本願請求項９に記載の発明は、前記
請求項１〜請求項８のうちいずれか一項に記載の発明に
おいて、前記座面ブロックを、前記光学素子の接線方向
に所定の長さをもって延びるように形成し、その光学素
子との対向面上に所定の間隔をおいて複数の座面を形成
したことを特徴とするものである。

【００２１】また、本願請求項１０に記載の発明は、前
記請求項１〜請求項８のうちいずれか一項に記載の発明
において、前記座面ブロックを、前記光学素子の接線方
向に所定の長さをもって延びるように形成し、その光学
素子との対向面の長手方向のほぼ全面にわたって座面を
形成したことを特徴とするものである。

【００２２】この本願請求項１０に記載の発明では、前
記請求項１〜請求項８のうちいずれか一項に記載の発明
の作用に加えて、例えば蛍石等のような所定以下の破壊
強度を有する脆い硝材からなる光学素子を保持する際
に、その保持による応力が一部に集中することなく分散
される。

【００２３】また、本願請求項１１に記載の発明は、前
記請求項１〜請求項１０のうちいずれか一項に記載の発
明において、前記座面上には、前記光学素子に対する摩
擦係数を高める摩擦係数向上機構を設けたことを特徴と
するものである。

【００２４】また、本願請求項１２に記載の発明は、内
部に複数の光学素子を保持する鏡筒において、前記光学
素子の少なくとも１つを、請求項１〜請求項１１のうち
いずれか一項に記載の光学素子保持装置を介して保持し
たことを特徴とするものである。

【００２５】また、本願請求項１３に記載の発明は、１
つ以上の光学素子を収容する少なくとも１つの鏡筒モジ
ュールを有する鏡筒において、前記少なくとも１つの鏡
筒モジュールは、前記光学素子の少なくとも１つ保持す
る請求項１〜請求項１１のうちいずれか一項に記載の光
学素子保持装置を備えたことを特徴とするものである。

【００２６】これら本願請求項１２または請求項１３に
記載の発明では、光学素子をその結像性能の低下のおそ
れを低減しつつ安定に保持することができる。また、本
願請求項１４に記載の発明は、マスク上に形成されたパ
ターンの像を投影光学系を介して基板上に転写する露光
装置において、前記投影光学系は、前記請求項１２また
は請求項１３に記載の鏡筒を有することを特徴とするも
のである。

【００２７】この本願請求項１４に記載の発明では、鏡
筒内に光学素子をその結像性能の低下のおそれを低減し
つつ安定に保持することができて、露光精度の向上を図
ることができる。

【００２８】また、本願請求項１５に記載の発明は、請
求項１４に記載の露光装置を用いてマイクロデバイスを
製造することを特徴とするものである。この本願請求項
１５に記載の発明では、露光精度を向上することができ
て、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。

【００２９】次に、前記各請求項の発明の下で有用性の
認められる技術的思想について、それらの作用とともに
以下に記載する。 （１） 前記基台部は直角状に屈曲された屈曲剛体から
なり、その屈曲剛体の両直線状剛体部に前記接線方向拘
束リンクと前記光軸方向拘束リンクとをそれぞれ連結し
たことを特徴とする前記請求項５に記載の光学素子保持
装置。

【００３０】従って、この（１）のようにすれば、一層
簡単な構成で前記請求項５の作用・効果を実現すること
ができる。 （２） 前記回転ピボットは、その両側に連結される部
分に対して断面積の小さな首部からなることを特徴とす
る請求項６または前記（１）に記載の光学素子保持装
置。

【００３１】従って、この（２）のようにすれば、基台
部と座面ブロックとリンク機構とを、簡単な構成で、し
かも一体の部材でもって互いに回転可能に形成すること
が可能となる。

【００３２】（３） 前記保持部は、前記座面ブロック
と前記光学素子を介して反対側に配置され、前記座面と
ともに前記光学素子の周縁部を挟持する押さえ面を有す
る押さえ面ブロックを備え、前記回転ピボットを前記押
さえ面における前記光学素子に対する押圧力の作用線の
ほぼ延長線上に配置したことを特徴とする請求項６また
は請求項７に記載の光学素子保持装置。

【００３３】従って、この（３）のようにすれば、押さ
え面から光学素子の周縁部に作用する押圧力の方向が、
座面ブロックの基端の回転ピボットを指向するように構
成することができる。このため、その回転ピボットにお
いて、前記押圧力に基づくモーメントが生じるのを抑制
することができて、光学素子を安定して保持することが
できる。

【００３４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下に、本発明
の露光装置及び光学素子保持装置を、半導体素子製造用
の露光装置とその内部のレンズ等の光学素子を保持する
光学素子保持装置とに具体化した第１実施形態について
図１〜図１７に基づいて説明する。

【００３５】図１に示すように、この実施形態の露光装
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、基板としてのウエハＷを保持するウ
エハステージ３６とから構成されている。

【００３６】前記光源３２は、例えば波長１９３ｎｍの
ＡｒＦエキシマレーザを発振する。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等を含んで構成されて
いる。そして、光源３２から出射される露光光ＥＬが、
この照明光学系３３を通過することにより、レチクルＲ
ｔ上のパターンを均一に照明するように調整される。

【００３７】前記レチクルステージ３４は、照明光学系
３３の射出側、すなわち、後述する投影光学系３５の物
体面側（露光光ＥＬの入射側）において、そのレチクル
Ｒｔの載置面が投影光学系３５の光軸方向とほぼ直交す
るように配置されている。投影光学系３５は、複数の鏡
筒モジュール３７ａからなる鏡筒３７内に複数のレンズ
等の光学素子３８を、光学素子保持装置３９を介してほ
ぼ水平（いわゆる横置きタイプ）に収容保持するように
構成されている。ウエハステージ３６は、投影光学系３
５の像面側（露光光ＥＬの射出側）において、ウエハＷ
の載置面が投影光学系３５の光軸方向と交差するように
配置されている。そして、前記露光光ＥＬにて照明され
たレチクルＲｔ上のパターンの像が、投影光学系３５を
通して所定の縮小倍率に縮小された状態で、ウエハステ
ージ３６上のウエハＷに投影転写されるようになってい
る。

【００３８】次に、第１実施形態の前記光学素子保持装
置３９の詳細構成について、説明する。図２は、第１実
施形態の光学素子保持装置を示す一部破断分解斜視図で
あり、図３は、図２の光学素子保持装置を下方から見た
図であり、図４は、図２の保持部を拡大した図である。
前記光学素子３８は合成石英等の所定以上の破壊強度を
有する硝材からなり、その周縁部にはフランジ部３８ａ
が形成されている。光学素子保持装置３９は、固定部と
しての鏡筒モジュール３７ａの役割を有する枠体４２
と、その枠体４２上に等角度間隔をおいて配設され、光
学素子３８のフランジ部３８ａを保持する３つの保持部
４３とから構成されている。保持部４３は、大きく分け
て基台部材４５と、クランプ部材４６とを備える。そし
て、枠体４２は、円環状をなすアルミニウム等の金属材
料からなり、その一方の表面にはクランプ部材４６が取
り付けられる取付溝４４が等角度間隔おきに形成されて
いる。さらに、枠体４２の内周面には、後述する基台部
材４５の座面ブロック５０ａを収容するための収容凹部
６０が取付溝４４と対応する位置に形成されている。こ
の収容凹部６０によって、枠体４２の大口径化を防止し
ている。

【００３９】このように、枠体４２の一方の表面に取付
溝４４を形成することにより、クランプ部材４６が一対
のボルト６８で枠体４２に取り付けられた際に、一対の
ボルト６８の頭が枠体４２の一方の表面から突出しな
い。従って、一方の面を、他の枠体４２に対して重ねた
際に、他の枠体４２に対するボルト６８の干渉を防ぐこ
とができる。なお、１つの枠体４２の表面と、他の枠体
４２の裏面との間には、各枠体４２が保持する光学素子
３８の光軸方向における位置を決定するために、枠体４
２間の間隔を調整するスペーサが配置される。従って、
枠体４２表面から光学素子３８が若干突出したとして
も、スペーサの厚さ以内であれば、光学素子３８は他の
枠体４２の裏面と接触しない。そして、基台部材４５
は、枠体４２に形成された取付溝４４とは反対側の表
面、すなわち枠体４２の他方の面に対して、一対のボル
ト４８により固定されている。

【００４０】次に、保持部４３の具体的構成を説明す
る。まず、保持部４３が備える基台部材４５について、
図５、図６、図７に基づいて説明する。図５は、先の図
４の基台部材４５を拡大して示す斜視図、図６は、図４
の基台部材４５の正面図、図７は図６の７−７線断面図
である。基台部材４５には、上述したように、一対のボ
ルト４８が挿入する貫通孔５２が形成されている。この
基台部材４５には、前記光学素子３８のフランジ部３８
ａの一方のフランジ面に係合する座面４９を有する座面
ブロック５０ａと、その座面ブロック５０ａの姿勢を調
整可能に支持する座面ブロック支持機構５１が形成され
る支持ブロック５０ｂとを備えている。

【００４１】前記座面ブロック５０ａは、その長手方向
が前記光学素子３８の接線方向に沿って配置され、前記
座面４９はその座面ブロック５０ａの長手方向の両端部
に形成されている。すなわち、座面４９は、座面ブロッ
ク５０ａの表面から突出するように形成されている。こ
の座面４９は、所定の面積を有する平面状をなすととも
に、その周縁が所定の曲率をもった曲面状に形成されて
いる。これは、その座面４９が、光学素子３８のフラン
ジ部３８ａに対する角当たりによる損傷を回避するため
である。また、この座面４９の表面には摩擦係数向上機
構としての金の層がメッキ、蒸着等により設けられてお
り、その座面４９の表面の光学素子３８のフランジ部３
８ａに対する摩擦係数が高められている。

【００４２】なお、座面４９と、光学素子３８のフラン
ジ部３８ａとの摩擦係数を高めるために、フランジ部３
８ａの表面には、光学素子３８の表面に形成される膜、
例えば、反射防止膜と同様の金属膜を形成する。例え
ば、フランジ部３８ａに対し、金属膜として、ＭｇＦ₂
（フッ化マグネシウム）、ＡｌＦ₃（フッ化アルミニウ
ム）、ＺｒＯ₂（ジルコニア）、Ａｌ₂Ｏ₃（アルミナ）
等を用いて、単層もしくは複数の層（２層、４層もしく
はそれ以上の層）を真空蒸着法等で形成すればよい。ま
た、座面４９とフランジ部３８ａとの摩擦係数を向上す
るために、フランジ部３８ａの表面積を、座面ブロック
５０ａの長手方向に沿って増加させてもよい。

【００４３】座面ブロック５０ａと支持ブロック５０ｂ
との間、及び支持ブロック５０ｂには、光学素子３８の
径方向（図４のＸ軸方向）に貫通する複数のスリット５
３が形成されている。この複数のスリット５３を形成す
る際、全部のスリット５３が互いに連続しないように、
スリット５３の間に加工を施さない部分を残す。そし
て、この加工を施さない部分に対して、彫り込み部５４
が、Ｘ方向の＋方向から彫り込む加工と、Ｘ方向の−方
向からの彫り込む加工とにより形成されている。このＸ
方向の＋方向からの加工と−方向からの加工とによっ
て、座面ブロック５０ａと支持ブロック５０ｂとの間、
及び支持ブロック５０ｂには、複数の首部５５ａ〜５５
ｄ（屈曲部）が形成される。ここで、−Ｘ方向の彫り込
み部５４では、首部５５ａ〜５５ｄまでの加工距離が長
いため、一旦、大きな穴が加工される。

【００４４】この首部５５ａ〜５５ｄに予測不能な歪み
が残存するのを回避するために、各掘り込み部５４の深
さ方向における首部５５ａ〜５５ｄの近傍は、その首部
５５ａ〜５５ｄの両側が同じ加工方法により切削加工が
施されている。この加工方法としては、例えば型彫放電
加工、機械的切削加工等が有効である。

【００４５】ここで、支持ブロック５０ｂは、前記複数
のスリット５３により、図５に示すように、大きく３つ
の部分に分割されている。すなわち、支持ブロック５０
ｂは、前記枠体４２に固着される基台部５６と、第１ブ
ロック５７ａ、第２ブロック５８ａとに分割されてい
る。さらに、基台部５６と第１ブロック５７ａと連結す
る第１首部５５ａと、基台部５６と第２ブロック５８ａ
とを連結する第２首部５５ｂと、第１ブロック５７ａと
第２ブロック５８ａとを連結する第３首部５５ｃと、第
２ブロック５８ａと座面ブロック５０ａとを連結する第
４首部５５ｄとが形成される。これらの複数の首部５５
ａ〜５５ｄは、断面正方形をなし、第１ブロック５７
ａ、第２ブロック５８ａ、基台部５６、座面ブロック５
０ａの断面積に比べて著しく小さな正方形の断面積を有
する。

【００４６】そして、第１ブロック５７ａは、第１首部
５５ａ及び第３首部５５ｃによって、第２ブロック５８
ａと基台部５６とに固定される。第１ブロック５７ａ
は、第１首部５５ａ及び第３首部５５ｃにより、Ｙ方向
（光学素子の接線方向）周りに回転可能に保持される
が、Ｙ方向への変位は拘束される。従って、第１ブロッ
ク５７ａ、第１首部５５ａ及び第３首部５５ｃにより、
光学素子の接線方向への変位を拘束する接線方向拘束リ
ンク５７が形成される。

【００４７】また、第２ブロック５８ａは、第２首部５
５ｂ及び第４首部５５ｄによって、座面ブロック５０ａ
と基台部５６とに固定される。第２ブロック５８ａは、
第２首部５５ｂ及び第４首部５５ｄにより、Ｚ方向（光
学素子の光軸と平行な方向）周りに回転可能に保持され
るが、Ｚ方向への変位は拘束される。従って、第２ブロ
ック５８ａ、第２首部５５ｂ及び第４首部５５ｄによ
り、光学素子３８の光軸と平行な方向への変位を拘束す
る光軸方向拘束リンク５８が形成される。

【００４８】この接線方向拘束リンク５７の拘束方向
と、光軸方向拘束リンク５８の拘束方向とは、互いにほ
ぼ直交する。言い換えれば、接線方向拘束リンク５７の
回転軸と、光軸方向拘束リンク５８の回転軸とが、互い
にほぼ直交する。

【００４９】そして、座面ブロック５０ａは、第４首部
５５ｄによって、支持ブロック５０ｂに連結されてい
る。すなわち、座面ブロック５０ａは、基台部５６に対
して、接線方向拘束リンク５７と光軸方向拘束リンク５
８とを備える一対のリンク機構により支持される。

【００５０】また、図６に示すように、これらの首部５
５ａ〜５５ｄのうち、第２及び第４首部５５ｂ，５５ｄ
は、前記座面ブロック５０ａの両座面４９の中間位置を
通る線上に配置されている。その線は、前記一対の座面
４９を結ぶ線と直交するとともに前記Ｚ軸に平行であ
る。一方、第１及び第３首部５５ａ，５５ｃは、一対の
座面４９を結ぶ線と平行な線上に配置されている。さら
に、第３首部５５ｃは、第４首部５５ｄの近傍に配置さ
れている。

【００５１】このように構成された基台部材４５におい
て、座面ブロック５０ａは、接線方向拘束リンク５７及
び光軸方向拘束リンク５８により、基台部５６に対し
て、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向周りに回転可能に、かつＹ
方向、Ｚ方向への変位が抑制されるように支持されてい
る。さらに、座面ブロック５０ａは、第４首部５５ｄに
より、Ｘ方向に変位可能に支持されている。すなわち、
座面ブロック支持機構５１は、接線方向拘束リンク５７
と、光軸方向拘束リンク５８と、Ｘ方向に変位可能な第
４首部５５ｄとを含む構成である。

【００５２】なお、前記基台部材４５には、その座面ブ
ロック５０ａに、座面４９に対してＺ方向（すなわち、
光学素子３８のフランジ部３８ａの厚さ方向）に延びて
形成される座面側取付部５９を備える。言い換えると、
座面側取付部５９は、前記座面４９より高い位置に設け
られている。

【００５３】図４に示すように、前記クランプ部材４６
は、前記座面ブロック５０ａの上方に対応して配置さ
れ、クランプ本体６２とパッド部材４７とからなってい
る。このクランプ部材４６のうち、クランプ本体６２を
図８、図９、図１０を参照して説明する。図８はクラン
プ本体６２の拡大斜視図であり、図９はそのクランプ本
体６２を下方から見た拡大斜視図であり、図１０は図８
の図１０−１０線断面図である。

【００５４】クランプ本体６２は、押さえ面ブロック６
３と、その押さえ面ブロック６３と一体に形成され、押
さえ面ブロック６３を支持するための押さえ面ブロック
支持機構６４とが装備されている。押さえ面ブロック６
３の下面の両端には、前記座面ブロック５０ａの座面４
９に対向するように押さえ面６５が形成されている。こ
の押さえ面６５は、光学素子３８の接線方向にほぼ沿っ
た稜線６５ａを有する断面三角形状に形成されている。
この両押さえ面６５の稜線６５ａは、その２つの稜線６
５ａを結ぶ直線の中点が、前記座面ブロック５０ａと光
軸方向拘束リンク５８とを連結する第４首部５５ｄの上
方に位置するように形成されている。

【００５５】前記押さえ面ブロック支持機構６４は、腕
部６６と押さえ面側取付部６７とからなっており、その
押さえ面側取付部６７と前記押さえ面ブロック６３とは
所定の間隔をおいて離間されている。そして、この押さ
え面側取付部６７と前記座面側取付部５９とを前記パッ
ド部材４７を介して接合させた状態でボルト６８により
締結することにより、クランプ部材４６が前記座面ブロ
ック５０ａに対して固定されるようになっている。ま
た、前記腕部６６は、前記押さえ面ブロック６３と押さ
え面側取付部６７との両端を接続するように一対設けら
れている。各腕部６６は、平面コ字状になし、押さえ面
側取付部６７と前記座面側取付部５９とを前記パッド部
材４７を介して接合させた状態で弾性変形可能なだけの
長さをもって形成されている。さらに、この腕部６６
は、枠体４２に装着した状態で、その枠体４２の取付溝
４４内にその内周面とは離間した状態で収容されるよう
になっている。

【００５６】図４に示すパッド部材４７の構成を、図１
１及び図１２に基づいて説明する。図１１は、そのパッ
ド部材４７を拡大して示す底面図であり、図１２は、図
１１の１２−１２線断面図である。前記パッド部材４７
は、前記両取付部５９，６７の間に挟持される挟持部７
１と、前記押さえ面６５と光学素子３８のフランジ部３
８ａとの間に介装される作用部７２と、それら挟持部７
１と作用部７２とを連結するとともに弾性変形可能な薄
板状の薄板部７３とからなっている。前記作用部７２の
下面には、光学素子３８にフランジ部３８ａに係合する
作用面７４が、前記座面４９に対応するように平面状に
形成されている。この作用面７４の周縁は、そのフラン
ジ部３８ａに対する角当たりによる損傷を回避するた
め、所定の曲率をもった曲面状に形成されている。ま
た、この作用面７４の表面には、前記座面４９と同様に
金の層がメッキ、蒸着等により設けられており、その作
用面７４の表面における光学素子３８のフランジ部３８
ａに対する摩擦係数が高められている。

【００５７】そして、このように構成されたクランプ部
材４６は、図１３及び図１４に示すように、前記ボルト
６８を締め込むことにより、前記腕部６６が弾性変形さ
れて、押さえ面ブロック６３の押さえ面６５に座面ブロ
ック５０ａ側への押圧力を付与する。この押圧力は、パ
ッド部材４７の作用面７４を介して、光学素子３８のフ
ランジ部３８ａに作用する。これにより、光学素子３８
のフランジ部３８ａが、座面ブロック５０ａの座面４９
と、押さえ面ブロック６３の押さえ面６５との間に挟持
される。

【００５８】図２〜図４に示すように、隣り合う保持部
４３間において、枠体４２には複数の重量支持機構７７
が配設されている。重量支持機構７７の具体的構成を図
１６に示す。この重量支持機構７７の数は、光学素子３
８の重量、厚さ、直径、形状、材質及び保持部４３の数
の少なくとも１つに応じて設定されている。ちなみに、
この実施形態では、隣り合う保持部４３間に、それぞれ
３つの重量支持機構７７が配設されている。

【００５９】前記各重量支持機構７７は板バネ７８から
構成され、その板バネ７８には、光学素子３８のフラン
ジ部３８ａの下面に当接する当接部７８ａと、一対のボ
ルト７９により枠体４２に取り付け支持される一対の支
持部７８ｂと、その当接部７８ａ及び支持部７８ｂ間を
接続する一対の屈曲部７８ｃとが設けられている。そし
て、この板バネ７８の弾性作用により、光学素子３８の
重量の一部が支持されるようになっている。

【００６０】次に、前記のように構成された光学素子保
持装置３９を用いて、光学素子３８を保持する場合の手
順について説明する。図２及び図１３〜図１５に示すよ
うに、枠体４２に対し３つの取付溝４４に対応するよう
にその下方側から基台部材４５を一対のボルト４８によ
り取り付けると、座面ブロック５０ａが各収容凹部６０
の内周面内にその内周面から離間した状態で配置され
る。次いで、座面ブロック５０ａが基台部に対して不用
意に変形することを防止するために、座面ブロック５０
ａの両側面の一部を、一対の平板状をなすサンドイッチ
部材で挟み込んだ状態で、この基台部材４５に仮固定す
る。この仮固定は、座面ブロック支持機構の各首部５５
ａ〜５５ｄに不用意に荷重がかかるのを防止するために
行われる。

【００６１】次に、枠体４２内に光学素子３８を挿入し
て、その光学素子３８の周縁のフランジ部３８ａを各座
面ブロック５０ａ上の座面４９に載置する。そして、前
記サンドイッチ部材を、座面ブロック５０ａの両側面か
ら取り外す。すると、座面ブロック５０ａが、座面ブロ
ック支持機構５１の作用により、光学素子３８のフラン
ジ部３８ａの下面に沿って、その光学素子３８の接線方
向（Ｙ方向）及び径方向（Ｘ方向）を軸線として回転さ
れる。これにより、座面ブロック５０ａの姿勢が光学素
子３８のフランジ部３８ａの下面の状態、つまり傾き、
うねり等に応じて調整され、光学素子３８とフランジ部
３８ａとの接触面積が最大限に確保される。

【００６２】その後、光学素子３８のフランジ部３８ａ
の上面と座面ブロック５０ａの座面側取付部５９の上面
とにわたって、パッド部材４７を配置するとともにクラ
ンプ本体６２を接合させると、各パッド部材４７の作用
面７４が光学素子３８のフランジ部３８ａの上面に係合
される。この状態で、各パッド部材４７及びクランプ本
体６２を、一対のボルト６８にて締め付け固定する。こ
れに伴って、押さえ面ブロック６３の押さえ面６５がパ
ッド部材４７の上端面に当接するとともに、腕部６６が
弾性変形され、パッド部材４７の作用面７４が光学素子
３８を押圧付勢する。

【００６３】これにより、光学素子３８のフランジ部３
８ａが、座面ブロック５０ａの座面４９と押さえ面ブロ
ック６３の押さえ面６５との間で、光学素子３８のフラ
ンジ部３８ａとそれに対向する座面４９及び作用面７４
との接触面積を最大限に確保した状態でクランプ保持さ
れる。従って、光学素子３８を、安定に保持することが
できる。

【００６４】このように、光学素子３８が光学素子保持
装置３９の枠体４２に保持された状態で、図１に示すよ
うに積層される。この構成において、光学素子３８と枠
体４２とは、それぞれ異なる材質で形成されており、光
学素子３８と枠体４２との間では線膨張係数に差を生じ
ることがある。このため、光源３２からの露光光ＥＬの
照射により光学素子３８等が発熱したような場合には、
光学素子３８と枠体４２との間で光学素子３８の径方向
へ伸縮長さの違いが生じることがある。

【００６５】このような伸縮長さの違いが生じた場合に
は、各座面ブロック支持機構５１の各拘束リンク５７，
５８及び各首部５５ａ〜５５ｄの協働作用により、光学
素子３８を挟持する座面ブロック５０ａと押さえ面ブロ
ック６３とが、枠体４２に対し光学素子３８の径方向へ
相対移動される。これにより、前記伸縮長さの違いが吸
収され、光学素子３８に大きな伸縮荷重が直接加わるお
それはない。

【００６６】また、枠体４２を積層する際に、その枠体
４２にわずかな歪みを生じるおそれがある。このように
枠体４２に歪みが生じたとしても、各座面ブロック支持
機構５１の各拘束リンク５７，５８及び各首部５５ａ〜
５５ｄの協働作用により、光学素子３８が枠体４２に対
してキネマティックに保持されるため、その歪みの影響
が光学素子３８に及ぶのが抑制される。

【００６７】次に、この光学素子保持装置３９におい
て、光学素子３８がキネマティックに保持するための機
構について説明する。本実施形態における光学素子３８
の保持部４３を模式的に示すと、図１７に示すようにな
る。図１７は、３つの保持部４３のうち、１つの保持部
４３を模式的に描いたものである。図１７において、光
学素子３８の周縁にある矩形は座面ブロック５０ａ及び
押さえ面ブロック６３を、Ｌ字形は基台部材４５の基台
部５６を示している。また、同図において、両者をつな
ぐ２本の直線は、接線方向拘束リンク５７及び光軸方向
拘束リンク５８を、その直線上の点は各首部５５ａ〜５
５ｄを示している。

【００６８】基台部５６は、２つの直線状剛体５６ａ，
５６ｂが直角状に一体化された屈曲剛体をなし、一方の
直線状剛体部５６ａには接線方向拘束リンク５７の基端
が第１首部５５ａを介して連結されている。他方の直線
状剛体部５６ｂは、光軸方向拘束リンク５８の基端が第
２首部５５ｂを介して連結されている。接線方向拘束リ
ンク５７の他端は、光軸方向拘束リンク５８に第３首部
５５ｃを介して連結されている。そして、光軸方向拘束
リンク５８の他端は、座面ブロック５０ａに第４首部５
５ｄを介して連結されている。

【００６９】ここで、各拘束リンク５７，５８は、前記
基台部５６の各直線状剛体部５６ａ，５６ｂと同様に、
その長手方向には剛体として作用し同方向に沿った伸縮
は生じない。この一方で、各直線状剛体部５６ａ，５６
ｂ及び各拘束リンク５７，５８は、回転ピボットをなす
各首部５５ａ〜５５ｄにより連結されている。この各首
部５５ａ〜５５ｄは、その両側に接続される剛体に比べ
て非常に小さな断面積を有するものであり、その首部５
５ａ〜５５ｄが塑性変形しない微小な範囲内において、
両側の剛体の相対変位に基づいて容易に全ての方向に曲
げあるいはねじれ変形させることができる。このよう
に、座面ブロック支持機構５１には、基台部５６を固定
リンクとして、各拘束リンク５７，５８が協働して作動
するリンク機構８０が構成されている。

【００７０】ここで、光学素子３８の中心を原点とし、
その光学素子３８の径方向をＲ軸、周方向をθ軸、光軸
をＺ軸とする極座標系Ｒ−θ−Ｚを考える。このリンク
機構８０によれば、光学素子３８とリンク機構８０との
連結点をなす第４首部５５ｄは、所定の範囲において、
Ｒ方向にのみ変位可能となる。すなわち、光学素子３８
に対して固定された３つの点（第４首部５５ｄ）のそれ
ぞれにおいて光学素子３８の自由度がそれぞれ２つずつ
拘束され、光学素子３８の姿勢（６自由度）は機構学に
基づいて拘束される。すなわち、光学素子３８は、キネ
マティックに保持される。

【００７１】次に、このリンク機構８０により、光学素
子３８に生じた熱変形の吸収作用について、説明する。
すなわち、光学素子３８に熱変形が生じたとすると、そ
の光学素子３８は径方向に膨張または収縮する。このよ
うな膨張または収縮が生じたときには、前記第４首部５
５ｄを光学素子３８の径方向に変位させる方向に力が働
く。この力に対して、各拘束リンク５７，５８はその枠
体４２との連結点をなす第１首部５５ａ及び第２首部５
５ｂを結ぶ線を軸線として回転され、その回転運動によ
り光学素子３８の熱変形に伴う光学素子３８の周縁の変
位が吸収される。これにより、光学素子３８にひずみが
生じるのが抑制される。

【００７２】従って、本実施形態によれば、以下のよう
な効果を得ることができる。 （イ） この光学素子保持装置３９では、光学素子３８
を保持する保持部４３の座面ブロック５０ａに、光学素
子３８のフランジ部３８ａに係合する座面４９が形成さ
れている。そして、その座面ブロック５０ａを、光学素
子３８の接線方向周り、その光軸方向周り及びその径方
向周りに回転可能に支持する座面ブロック支持機構５１
が設けられている。

【００７３】このため、係合する光学素子３８のフラン
ジ部３８ａの形状に合わせて、座面４９の姿勢を変化さ
せることができ、その光学素子３８に座面４９との係合
により予期しない応力が発生するのが抑制される。これ
により、光学素子３８を、その光学面の精度を良好に保
ちつつ安定に保持することができる。従って、光学素子
３８を安定に保持できるとともに、保持部４３に極めて
厳密な加工を施すことなく、光学素子３８における良好
な結像性能を維持することができる。

【００７４】（ロ） この光学素子保持装置３９では、
座面ブロック支持機構５１が座面ブロック５０ａを光学
素子３８の径方向に移動可能に支持するようになってい
る。このため、光学素子３８の熱変形が吸収され、その
光学面を良好に保つことができて、光学素子３８の熱変
形時における結像性能の変化を低減することができる。

【００７５】（ハ） この光学素子保持装置３９では、
光学素子３８のフランジ部３８ａを保持する保持部４３
に、そのフランジ部３８ａに係合する座面４９が形成さ
れた座面ブロック５０ａが形成されている。そして、同
保持部４３には、枠体４２に固定される基台部５６と座
面ブロック５０ａとを、光学素子３８の接線方向に沿っ
て拘束するとともにその接線方向周りに回転可能に連結
する接線方向拘束リンク５７が設けられている。さら
に、基台部５６と座面ブロック５０ａとを、光学素子３
８の光軸方向に沿って拘束するとともにその光軸方向周
りに回転可能に連結する光軸方向拘束リンク５８が設け
られている。そして、両リンク５７，５８は、相互に回
転可能に連結されている。

【００７６】このため、両リンク５７，５８の連結点に
おける複数の方向の変位、あるいはそれら方向周りの回
転が許容される。これにより、座面ブロック５０ａに複
数の方向への移動あるいはそれらの方向周りにおける回
転の自由度が確保される。そして、例えば枠体４２側に
歪みが生じたような場合にも、前記連結点がその歪みを
打ち消すように移動または回転され、３つの座面ブロッ
ク５０ａをそれぞれ所定の位置関係に保持することがで
きる。そして、保持部４３に極めて厳密な加工を施すこ
となく、光学素子３８における良好な結像性能を維持す
ることができる。

【００７７】また、座面ブロック支持機構５１における
一対のリンク機構８０の各リンク５７，５８を、光学素
子３８の接線方向と光軸方向とにそれぞれ沿って設ける
ことで、リンク機構８０の構成が複雑化することがな
く、その設計を容易に行うことができる。

【００７８】（ニ） この光学素子保持装置３９では、
基台部５６と座面ブロック５０ａと接線方向拘束リンク
５７と光軸方向拘束リンク５８とが、回転ピボットをな
す首部５５ａ〜５５ｄを介して連結されている。この首
部５５ａ〜５５ｄは、その両側に連結される基台部５
６、座面ブロック５０ａ、接線方向拘束リンク５７及び
光軸方向拘束リンク５８に対して小さな断面積を有して
いる。

【００７９】このため、回転ピボットとして首部５５ａ
〜５５ｄを採用することで、基台部５６と座面ブロック
５０ａと接線方向拘束リンク５７と光軸方向拘束リンク
５８を一体の部材で形成することが可能となる。従っ
て、部品点数の増大を招くことなく、簡単な構成で、し
かも一体の部材でもって前記（ハ）に記載の効果を実現
することができる。

【００８０】（ホ） この光学素子保持装置３９では、
座面ブロック５０ａに連結される第４首部５５ｄが、各
座面の中間位置を通り光学素子３８の光軸に平行な線上
に配置されている。このため、座面４９の姿勢の変化を
安定に行うことができる。

【００８１】（ヘ） この光学素子保持装置３９では、
座面ブロック５０ａが光学素子３８の接線方向に所定の
長さをもって延びるように形成されている。そして、そ
の座面ブロック５０ａにおける光学素子３８のフランジ
部３８ａとの対向面上に、所定の間隔をおいて２つの座
面４９が形成されている。このため、例えば合成石英等
のような所定以上の破壊強度を有する硝材からなる光学
素子３８を、より確実かつ安定に保持することができ
る。

【００８２】（ト） この光学素子保持装置３９では、
座面ブロック５０ａの座面４９の表面とパッド部材４７
の作用面７４の表面とには、光学素子３８に対する摩擦
係数を高める金のメッキまたは蒸着層が設けられてい
る。このため、座面４９及び作用面７４と光学素子３８
のフランジ部３８ａとの間で滑りを生じるのが抑制され
て、光学素子３８をより安定に保持することができる。

【００８３】（チ） この光学素子保持装置３９では、
クランプ部材４６の押さえ面ブロック６３の押さえ面６
５が下方に膨出するとともに、その稜線６５ａが光学素
子３８の接線方向に延びるように形成されている。そし
て、この押さえ面６５が、平板状をなすパッド部材４７
の作用部７２を介して、光学素子３８のフランジ部３８
ａを押圧するようになっている。これにより、光学素子
３８のフランジ部３８ａが、座面ブロック５０ａとの間
で挟持されるようになっている。このとき、一対の押さ
え面６５の稜線６５ａを結んだ直線の下方に、座面ブロ
ック５０ａ基端の第４首部５５ｄが配置されるようにな
っている。

【００８４】このため、第４首部５５ｄが、押さえ面６
５からの押圧力の作用線のほぼ延長線上に配置されるこ
とになる。従って、第４首部５５ｄにおいて、前記押圧
力に基づくモーメントが生じるのを抑制することができ
て、光学素子３８を安定して保持することができる。

【００８５】（リ） この光学素子保持装置３９におい
ては、座面ブロック５０ａは、その座面４９が各拘束リ
ンク５７，５８、各首部５５ａ〜５５ｄ及び基台部５６
と一体物で形成されている。

【００８６】このため、座面ブロック５０ａと座面ブロ
ック支持機構５１が形成された支持ブロック５０ｂとが
同一材質の一体物で形成されることになる。これによ
り、座面ブロック５０ａと支持ブロック５０ｂとに接合
部が形成されることがないとともに、複数材質で構成す
る場合に比べて歪みが生じにくいものとすることができ
る。また、座面ブロック５０ａと支持ブロック５０ｂを
一体化することができて、それらを小型化することがで
きる。

【００８７】（ヌ） この鏡筒３７では、複数の光学素
子３８が上記の光学素子保持装置３９を介して保持され
ている。このため、光学素子３８をその結像性能の低下
のおそれを低減しつつ安定に保持することができ、鏡筒
３７全体の結像性能を良好に維持することができる。

【００８８】（ル） この露光装置３１では、投影光学
系３５がその内部に光学素子３８を光学素子保持装置３
９により保持した鏡筒３７で構成されている。このた
め、光学素子３８が、鏡筒３７内にその結像性能の低下
のおそれを低減しつつ安定に保持されて、露光精度の向
上を図ることができる。

【００８９】（第２実施形態）つぎに、本発明の第２実
施形態について、前記第１実施形態と異なる部分を中心
に説明する。

【００９０】この第２実施形態においては、図１８〜図
２０に示すように、座面ブロック５０ａの座面９１及び
パッド部材４７の作用面９２が光学素子３８の接線方向
に所定の長さをもって延びるように形成されている。

【００９１】また、その座面９１及び作用面９２の中央
には、硬化段階で体積がわずかに収縮する収縮性接着剤
を収容するための収容孔９３が形成されている。そし
て、この収容孔９３に接着剤を充填して、この接着剤に
よりランジ部３８ａを座面９１及び作用面９２に係合さ
せるようになっている。なお、図１９に破線で示すよう
に、この収容孔９３の底面にその収容孔９３に通じる接
着剤の注入孔９４を設けてもよい。

【００９２】従って、本実施形態によれば、前記第１実
施形態における（イ）〜（ホ）及び（ト）〜（ル）に記
載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができ
る。 （ヲ） この光学素子保持装置３９では、光学素子３８
のフランジ部３８ａに対向する座面９１及び作用面９２
が、光学素子３８の接線方向に所定の長さをもって延び
るように形成されている。

【００９３】このため、例えば蛍石等のような所定以下
の破壊強度を有する脆い硝材からなる光学素子３８を保
持する際に、その保持による応力が一部に集中すること
なく分散される。これにより、応力集中により光学素子
３８が破壊されたりするのを抑制することができる。

【００９４】（ワ） この光学素子保持装置３９では、
光学素子３８のフランジ部３８ａに対向する座面９１及
び作用面９２の中央に接着剤を収容する収容孔９３が形
成されている。

【００９５】このため、この収容孔９３にそれぞれ収縮
性の接着剤を充填した状態で、光学素子３８のフランジ
部３８ａを係合させ、接着剤を硬化させることで、フラ
ンジ部３８ａと座面９１及び作用面９２との係合がより
確実なものとなる。このとき、収縮性の接着剤を使用す
ることで、硬化した接着剤が光学素子３８のフランジ部
３８ａが圧迫して、光学素子３８の保持が不安定になっ
たりすることがない。

【００９６】また、前記注入孔９４を設けないように構
成した場合、硬化した接着剤は、光学素子３８のフラン
ジ部３８ａにより密封された状態で収容孔９３内に収容
される。このため、硬化した接着剤からの脱ガスが鏡筒
３７内に漏出することがなく、その鏡筒３７内の光学素
子３８に曇り等を生じさせたりすることがない。

【００９７】（変形例）なお、本発明の実施形態は、以
下のように変形してもよい。 ・ 前記各実施形態では、押さえ面ブロック６３がパッ
ド部材４７を介して、光学素子３８のフランジ部３８ａ
を押圧するように構成した。これに対して、パッド部材
４７を省略して、押さえ面ブロック６３が直接フランジ
部３８ａを押圧するようにしてもよい。この場合、押さ
え面ブロック６３の押さえ面６５は、座面４９と同様に
平面状に形成することが望ましい。

【００９８】・ 前記第１実施形態では、座面４９を座
面ブロック５０ａにおける光学素子３８との対向面の両
端に２つ設けたが、第２実施形態のように、その対向面
のほぼ全面に座面を形成してもよいし、３つ以上の座面
を形成してもよい。押さえ面ブロック６３の押さえ面６
５も、同様に、その対向面のほぼ全面に形成してもよい
し、３つ以上を形成してもよい。

【００９９】・ 前記各実施形態のクランプ本体６２で
は、長く延長された腕部６６が、押さえ面ブロック６３
を付勢するようになっている。これに対して、この腕部
６６に代えて、例えば板状の板バネ、コイルバネ等を採
用して押さえ面ブロック６３を付勢するようにしてもよ
い。

【０１００】・ 前記各実施形態では、重量支持機構７
７が、当接部７８ａと支持部７８ｂと屈曲部７８ｃとを
備えた板バネ７８で構成されているが、この重量支持機
構７７を、当接部７８ａ及び支持部７８ｂのみを備えた
単純形状の板バネで構成してもよい。

【０１０１】・ 前記各実施形態では、摩擦係数向上機
構として、座面４９及び作用面７４に金をめっきまたは
蒸着して、光学素子３８のフランジ部３８ａに対する摩
擦係数を高めるようにした。これに対して、この摩擦係
数向上機構は、例えば錫、インジウム、アルミニウム、
真鍮等の金属蒸着、めっき、溶射等、また、座面４９及
び作用面７４の表面をエッチング、研削等で荒らすこと
等をも含むものである。

【０１０２】・ 前記実施形態では、光学素子３８とし
てレンズが例示されているが、この光学素子３８は平行
平板、ミラー、ハーフミラー等の他の光学素子であって
もよい。

【０１０３】・ この発明の光学素子保持装置３９は、
前記実施形態の露光装置３１の投影光学系３５における
横置きタイプの光学素子３８の保持構成に限定されるこ
となく、例えば露光装置３１の照明光学系３３における
光学素子の保持構成、縦置きタイプの光学素子３８の保
持構成に具体化してもよい。さらに、他の光学機械、例
えば顕微鏡、干渉計等の光学系における光学素子の保持
構成に具体化してもよい。

【０１０４】・ この発明の光学素子保持装置３９で
は、１つの枠体４２の表面と、他の枠体４２の裏面との
間には、枠体４２間の間隔を調整するスペーサが配置す
る構成としたが、各枠体４２を直接積層する構成として
もよい。ただし、この場合、各枠体４２を、その表面が
他の枠体４２の基台部材４５と干渉しないように構成す
る必要がある。

【０１０５】以上のようにした場合でも、前記実施形態
における効果とほぼ同様の効果が得られる。 ・ また、露光装置として、投影光学系を用いることな
く、マスクと基板とを密接させてマスクのパターンを露
光するコンタクト露光装置、マスクと基板とを近接させ
てマスクのパターンを露光するプロキシミティ露光装置
の光学系にも適用することができる。また、投影光学系
としては、全屈折タイプに限らず、反射屈折タイプであ
ってもよい。

【０１０６】さらに、本発明の露光装置は、縮小露光型
の露光装置に限定されるものではなく、例えば等倍露光
型、拡大露光型の露光装置であってもよい。また、半導
体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装
置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装
置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するた
めに、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハ
などへ回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適
用できる。ここで、ＤＵＶ（深紫外）やＶＵＶ（真空紫
外）光などを用いる露光装置では一般に透過型レチクル
が用いられ、レチクル基板としては、石英ガラス、フッ
素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウ
ム、または水晶などが用いられる。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エハなどが用い
られる。

【０１０７】もちろん、半導体素子の製造に用いられる
露光装置だけでなく、液晶表示素子（ＬＣＤ）などを含
むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンを
ガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド
等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミック
ウエハ等へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子
の製造に用いられる露光装置などにも本発明を適用する
ことができる。

【０１０８】さらに、本発明は、マスクと基板とが相対
移動した状態でマスクのパターンを基板へ転写し、基板
を順次ステップ移動させるスキャニング・ステッパ、マ
スクと基板とが静止した状態でマスクのパターンを基板
へ転写し、基板を順次ステップ移動させるステップ・ア
ンド・リピート方式のステッパとを問わず適用すること
ができる。

【０１０９】・ また、露光装置の光源としては、例え
ばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエ
キシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｆ₂レーザ（１５７ｎ
ｍ）、Ｋｒ₂レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ₂レーザ（１２
６ｎｍ）等を用いてもよい。また、ＤＦＢ半導体レーザ
またはファイバレーザから発振される赤外域、または可
視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（または
エルビウムとイッテルビウムの双方）がドープされたフ
ァイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光
に波長変換した高調波を用いてもよい。

【０１１０】なお、前記実施形態の露光装置３１は、例
えば次のように製造される。すなわち、まず、照明光学
系３３、投影光学系３５を構成する複数のレンズまたは
ミラー等の光学素子３８の少なくとも一部を本実施形態
の光学素子保持装置３９で保持し、この照明光学系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。次いで、多数の機械部品からなるウエ
ハステージ３６（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も含む）を露光装置３１の本体に
取り付けて配線を接続する。そして、露光光ＥＬの光路
内にガスを供給するガス供給配管を接続した上で、さら
に総合調整（電気調整、動作確認など）を行う。

【０１１１】ここで、光学素子保持装置３９を構成する
各部品は、超音波洗浄などにより、加工油や、金属物質
などの不純物を落としたうえで、組み上げられる。な
お、露光装置３１の製造は、温度、湿度や気圧が制御さ
れ、かつクリーン度が調整されたクリーンルーム内で行
うことが望ましい。

【０１１２】前記実施形態における硝材として、蛍石、
石英などを例に説明したが、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
ウム−アルミニウム−フロオライド、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
や、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、フッ素をドープした石英ガラ
ス、フッ素に加えて水素もドープされた石英ガラス、Ｏ
Ｈ基を含有させた石英ガラス、フッ素に加えてＯＨ基を
含有した石英ガラス等の改良石英を用いた場合にも、前
記実施形態の光学素子保持装置３９を適用することがで
きる。

【０１１３】次に、上述した露光装置３１をリソグラフ
ィ工程で使用したデバイスの製造方法の実施形態につい
て説明する。図２１は、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半
導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、薄膜
磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャ
ートを示す図である。図２２に示すように、まず、ステ
ップＳ１０１（設計ステップ）において、デバイス（マ
イクロデバイス）の機能・性能設計（例えば、半導体デ
バイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するため
のパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１０２
（マスク製作ステップ）において、設計した回路パター
ンを形成したマスク（レクチルＲｔ等）を製作する。一
方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、
シリコン、ガラスプレート等の材料を用いて基板（シリ
コン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造す
る。

【０１１４】次に、ステップＳ１０４（基板処理ステッ
プ）において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３で用意した
マスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフ
ィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次
いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）にお
いて、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバ
イス組立を行う。このステップＳ１０５には、ダイシン
グ工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程
（チップ封入等）等の工程が必要に応じて含まれる。

【０１１５】最後に、ステップＳ１０６（検査ステッ
プ）において、ステップＳ１０５で作製されたデバイス
の動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こう
した工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷され
る。

【０１１６】図２２は、半導体デバイスの場合におけ
る、図２１のステップＳ１０４の詳細なフローの一例を
示す図である。図２２において、ステップＳ１１１（酸
化ステップ）では、ウエハＷの表面を酸化させる。ステ
ップＳ１１２（ＣＶＤステップ）では、ウエハＷ表面に
絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステッ
プ）では、ウエハＷ上に電極を蒸着によって形成する。
ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）では、ウエ
ハＷにイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜Ｓ
１１４のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程
を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選
択されて実行される。

【０１１７】ウエハプロセスの各段階において、上述の
前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程
が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ
１１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハＷに
感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（露光
ステップ）において、先に説明したリソグラフィシステ
ム（露光装置３１）によってマスク（レチクルＲｔ）の
回路パターンをウエハＷ上に転写する。次に、ステップ
Ｓ１１７（現像ステップ）では露光されたウエハＷを現
像し、ステップＳ１１８（エッチングステップ）におい
て、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材
をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ１１
９（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。

【０１１８】これらの前処理工程と後処理工程とを繰り
返し行うことによって、ウエハＷ上に多重に回路パター
ンが形成される。以上説明した本実施形態のデバイス製
造方法を用いれば、露光工程（ステップＳ１１６）にお
いて上記の露光装置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、しかも露光量
制御を高精度に行うことができる。従って、結果的に最
小線幅が０．１μｍ程度の高集積度のデバイスを歩留ま
りよく生産することができる。

【０１１９】

【発明の効果】以上詳述したように、本願請求項１に記
載の発明によれば、光学素子に座面との係合による予期
しない応力の発生が抑制され、光学素子の光学面の精度
が良好に保たれる。このため、光学素子を保持する部分
に極めて厳密な加工を施すことなく、光学素子における
良好な結像性能を維持することができる。

【０１２０】また、本願請求項２に記載の発明によれ
ば、前記請求項１に記載の発明の効果に加えて、光学素
子の結像性能を一層良好に維持することができる。ま
た、本願請求項３に記載の発明によれば、前記請求項１
または請求項２に記載の発明の効果に加えて、光学素子
の熱変形時における結像性能の変化を低減することがで
きる。

【０１２１】また、本願請求項４に記載の発明によれ
ば、例えば基台部あるいは固定部側に歪みが生じたよう
な場合にも、各リンクの連結点がそのひずみを打ち消す
ように移動または回転される。これにより、複数の座面
ブロックがそれぞれ所定の位置関係に保持され、光学素
子を保持する部分に極めて厳密な加工を施すことなく、
光学素子における良好な結像性能を維持することができ
る。

【０１２２】また、本願請求項５に記載の発明によれ
ば、前記請求項４に記載の発明の効果に加えて、一対の
リンク機構の各リンクを光学素子の接線方向と光軸方向
とにそれぞれ沿って設けることにより、構成の簡素化を
図ることができる。

【０１２３】また、本願請求項６に記載の発明によれ
ば、部品点数の増大を招くことなく、簡単な構成で前記
請求項４または請求項５に記載の発明の効果を実現する
ことができる。

【０１２４】また、本願請求項７に記載の発明によれ
ば、前記請求項６に記載の発明の効果に加えて、座面の
姿勢の変化を安定に行うことができる。また、本願請求
項８に記載の発明では、前記請求項６または請求項７に
記載の発明の効果に加えて、座面ブロックと座面ブロッ
ク支持機構とが同一材質の一体物で形成されることにな
る。このため、座面ブロックと座面ブロック支持機構と
に接合部が形成されることがないとともに、複数材質で
構成する場合に比べて歪みが生じにくいものとすること
ができる。また、座面ブロックと座面ブロック支持機構
を一体化することができて、それらを小型化することが
できる。

【０１２５】また、本願請求項９に記載の発明によれ
ば、前記請求項１〜請求項８のうちいずれか一項に記載
の発明の効果に加えて、例えば合成石英等のような所定
以上の破壊強度を有する硝材からなる光学素子を、より
確実かつ安定に保持することができる。

【０１２６】また、本願請求項１０に記載の発明によれ
ば、前記請求項１〜請求項８のうちいずれか一項に記載
の発明の効果に加えて、例えば蛍石等のような所定以下
の破壊強度を有する脆い硝材からなる光学素子を保持す
る際に、応力集中により光学素子が破壊されたりするの
を抑制することができる。

【０１２７】また、本願請求項１１に記載の発明によれ
ば、前記請求項１〜請求項１０のうちいずれか一項に記
載の発明の効果に加えて、座面と光学素子の周縁部との
間で滑りを生じるのが抑制されて、光学素子をより安定
に保持することができる。

【０１２８】また、本願請求項１２及び請求項１３に記
載の発明によれば、結像性能の低下のおそれを低減しつ
つ、光学素子を安定に保持可能な鏡筒を提供することが
できる。

【０１２９】また、本願請求項１４に記載の発明によれ
ば、鏡筒内に光学素子をその結像性能低下のおそれを低
減しつつ安定に保持することができて、露光精度の向上
を図ることができる露光装置を提供することができる。

【０１３０】また、本願請求項１５に記載の発明によれ
ば、露光精度を向上することができて、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】 露光装置の概要を示す構成図。

【図２】 第１実施形態の光学素子保持装置を示す一部
破断分解斜視図。

【図３】 図２を下方から見た一部破断分解斜視図。

【図４】 図２の保持部を拡大して示す分解斜視図。

【図５】 図４の基台部材を拡大して示す斜視図。

【図６】 図４の基台部材を拡大して示す正面図。

【図７】 図６の７−７線断面図。

【図８】 図２のクランプ部材のクランプ本体を拡大し
て示す斜視図。

【図９】 図９を下方から見た斜視図。

【図１０】 図８の１０−１０線断面図。

【図１１】 図２のパッド部材を拡大して示す底面図。

【図１２】 図１１の１２−１２線断面図。

【図１３】 図４の保持部を拡大して示す平面図。

【図１４】 図１３の１４−１４線断面図。

【図１５】 図１３の１５−１５線断面図。

【図１６】 図２の素子重量支持機構を拡大して示す平
面図。

【図１７】 図２の保持部を模式的に示す説明図。

【図１８】 第２実施形態の光学素子保持装置における
パッド部材を拡大して示す底面図。

【図１９】 図１８の１９−１９線断面図。

【図２０】 第２実施形態の光学素子保持装置における
基台部材を拡大して示す斜視図。

【図２１】 デバイスの製造例のフローチャート。

【図２２】 半導体デバイスの場合における図２１の基
板処理に関する詳細なフローチャート。

【図２３】 従来構成の光学素子保持装置を示す断面
図。

【図２４】 図２３の光学素子保持装置の分解斜視図。

【符号の説明】

３１…露光装置、３３…投影光学系、３７…鏡筒、３７
ａ…鏡筒モジュール、３８…光学素子、３８ａ…周縁部
としてのフランジ部、３９…光学素子保持装置、４２…
固定部としての枠体、４３…保持部、４９，９１…座
面、５０ａ…座面ブロック、５１…座面ブロック支持機
構、５６…基台部、５７…接線方向拘束リンク、５８…
光軸方向拘束リンク、５５ａ…回転ピボットをなす第１
首部、５５ｂ…回転ピボットをなす第２首部、５５ｃ…
回転ピボットをなす第３首部、５５ｄ…回転ピボットを
なす第４首部、Ｒｔ…マスクとしてレチクル、Ｗ…基板
としてのウエハ。

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学素子の周縁部を保持する保持部を備
   える光学素子保持装置において、 前記保持部は、前記光学素子の周縁部に係合する座面が
   形成された座面ブロックと、前記座面ブロックを前記光
   学素子の接線方向周りに回転可能に支持する座面ブロッ
   ク支持機構とを備えたことを特徴とする光学素子保持装
   置。
2. 【請求項２】 前記座面ブロック支持機構は、前記光学
   素子の径方向周りに前記座面ブロックを回転可能に支持
   することを特徴とする請求項１に記載の光学素子保持装
   置。
3. 【請求項３】 前記座面ブロック支持機構は、前記光学
   素子の径方向に前記座面ブロックを移動可能に支持する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学
   素子保持装置。
4. 【請求項４】 光学素子の周縁部を保持する保持部と、
   前記保持部が固定される固定部とを備える光学素子保持
   装置において、 前記保持部は、前記光学素子の周縁部に係合する座面が
   形成された座面ブロックと、前記固定部に固定される基
   台部と、前記基台部に対し前記座面ブロックを互いに異
   なる方向に沿って拘束し、かつ前記互いに異なる方向の
   それぞれの周りに回転可能に前記基台部及び前記座面ブ
   ロックを連結する一対のリンク機構とを備えたことを特
   徴とする光学素子保持装置。
5. 【請求項５】 前記一対のリンク機構は、前記基台部に
   対し前記座面ブロックを前記光学素子の接線方向に沿っ
   て拘束し、かつ接線方向のまわりに回転可能に前記基台
   部及び前記座面ブロックを連結する接線方向拘束リンク
   と、前記基台部に対し前記座面ブロックを前記光学素子
   の光軸方向に沿って拘束しつつ光軸方向のまわりに回転
   可能に前記基台部及び前記座面ブロックを連結する光軸
   方向拘束リンクとからなることを特徴とする請求項４に
   記載の光学素子保持装置。
6. 【請求項６】 前記基台部と前記座面ブロックと前記リ
   ンク機構とを回転ピボットで連結したことを特徴とする
   請求項４または請求項５に記載の光学素子保持装置。
7. 【請求項７】 前記回転ピボットを、前記座面に垂直な
   垂線に平行でその座面の中間位置を通る線上またはその
   近傍に配置したことを特徴とする請求項６に記載の光学
   素子保持装置。
8. 【請求項８】 前記座面ブロックは、その座面が前記リ
   ンク機構、前記回転ピボット及び前記基台部と一体物で
   形成されたことを特徴とする請求項６または請求項７に
   記載の光学素子保持装置。
9. 【請求項９】 前記座面ブロックを、前記光学素子の接
   線方向に所定の長さをもって延びるように形成し、その
   光学素子との対向面上に所定の間隔をおいて複数の座面
   を形成したことを特徴とする請求項１〜請求項８のうち
   いずれか一項に記載の光学素子保持装置。
10. 【請求項１０】 前記座面ブロックを、前記光学素子の
    接線方向に所定の長さをもって延びるように形成し、そ
    の光学素子との対向面の長手方向のほぼ全面にわたって
    座面を形成したことを特徴とする請求項１〜請求項８の
    うちいずれか一項に記載の光学素子保持装置。
11. 【請求項１１】 前記座面上には、前記光学素子に対す
    る摩擦係数を高める摩擦係数向上機構を設けたことを特
    徴とする請求項１〜請求項１０のうちいずれか一項に記
    載の光学素子保持装置。
12. 【請求項１２】 内部に複数の光学素子を保持する鏡筒
    において、 前記光学素子の少なくとも１つを、請求項１〜請求項１
    １のうちいずれか一項に記載の光学素子保持装置を介し
    て保持したことを特徴とする鏡筒。
13. 【請求項１３】 １つ以上の光学素子を収容する少なく
    とも１つの鏡筒モジュールを有する鏡筒において、 前記少なくとも１つの鏡筒モジュールは、前記光学素子
    の少なくとも１つ保持する請求項１〜請求項１１のうち
    いずれか一項に記載の光学素子保持装置を備えたことを
    特徴とする鏡筒。
14. 【請求項１４】 マスク上に形成されたパターンの像を
    投影光学系を介して基板上に転写する露光装置におい
    て、 前記投影光学系は、前記請求項１２または請求項１３に
    記載の鏡筒を有することを特徴とする露光装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の露光装置を用いて
    マイクロデバイスを製造することを特徴とするマイクロ
    デバイスの製造方法。