JP2003107311A - 光学素子保持装置、鏡筒及び露光装置並びにデバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光学素子を高精度に駆動でき、光学素子への微
小振動の伝達を効率よく抑制可能な光学素子保持装置及
び鏡筒、スループット及び露光精度の高い露光装置、微
細なデバイスを歩留まりよく製造可能なデバイスの製造
方法を提供する。 【解決手段】光学素子保持装置のインナリング部４４ａ
に板バネ８８の一端を固定する。その板バネ８８の他端
を、前記光学素子保持装置のアウタリング部４４ｂに固
定されるベースリング４５に対して、同じくアウタリン
グ部４４ｂに固定されるバネ受け６８内に装着されたコ
イルバネ９８の付勢力により前記ベースリング４５側に
付勢させた状態で摺接させる。この摺接により、前記板
バネ８８と前記ベースリング４５との間に、可動レンズ
を移動させるべくアクチュエータからインナリング部４
４ａに伝達される駆動力を阻害しない程度の摩擦力を発
生させる。

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用いて光学素子を保持して
なる鏡筒、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、この露光装置を用いて製造するデバイ
スの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の露光装置においては、マスクと
してのレチクル上のパターンが照明光学系により照明さ
れる。そして、そのパターンの像が投影光学系を介し
て、フォトレジスト等の感光材料を塗布してなる基板と
してのウエハまたはガラスプレート等に区画された各露
光領域に転写されるようになっている。

【０００３】ところで、近年における半導体素子等の著
しい高度集積化に伴って、パターンがますます微細化し
てきている。このため、前記のような露光装置では、波
面収差やディストーションの極めて少ない投影光学系が
要求されるようになってきている。

【０００４】このような要求に対応するため、例えば図
１８に示すように、投影光学系を構成する鏡筒２０１内
には、レンズ２０２等の光学素子を光軸方向に移動させ
るとともに、その光学素子をチルト可能に保持するため
の光学素子保持装置２０３を備える。そして、駆動機構
により光学素子を移動して精密に位置決めするようにし
た構成が提案されている。

【０００５】すなわち、この図１８に示す従来構成にお
いては、鏡筒２０１内に収容される複数のレンズ２０２
のうちで、レチクルＲの近傍に位置するレンズ２０２ａ
が光学素子保持装置２０３を介して、光軸方向に移動可
能に、またはチルト可能に保持されている。また、複数
のレンズ２０２のうちで、鏡筒２０１の中間部及びウエ
ハＷの近傍に位置する他のレンズ２０２ｂは、鏡筒２０
１の鏡筒本体２０１ａ内に収容され、かつレンズ２０２
ａに対して固定されている。

【０００６】前記光学素子保持装置２０３においては、
鏡筒本体２０１ａ上にサブ鏡筒２０１ｂが３つの板バネ
２０４を介して光軸方向へ移動可能に連結されている。
これら板バネ２０４の一端は、ボルトにより鏡筒本体２
０１ａに固定され、他端は、ボルトによりサブ鏡筒２０
１ｂに固定される。そして、このサブ鏡筒２０１ｂ内に
前記レンズ２０２ａが保持されている。鏡筒本体２０１
ａの側部には、圧電素子等よりなる素子駆動機構として
の複数のアクチュエータ２０５が光軸方向と平行な方向
へ延びるように配設されている。これらのアクチュエー
タ２０５により、サブ鏡筒２０１ｂを介してレンズ２０
２ａが光軸方向へ移動されるようになっている。各アク
チュエータ２０５の外側近傍に位置するように、鏡筒本
体２０１ａ上には複数のセンサ２０６が配設され、これ
らのセンサ２０６により、サブ鏡筒２０１ｂの位置及び
姿勢が検出されるようになっている。

【０００７】このような構成の鏡筒２０１では、製造段
階においてアクチュエータ２０５によりレンズ２０２ａ
を収容したサブ鏡筒２０１ｂを光軸方向へ容易に移動す
ることができて、投影光学系を効率よく製造することが
可能となる。また、投影光学系を露光装置に搭載した後
の実稼動時においても、大気圧変化及び照射熱等により
発生する諸収差やディストーションの変化等を、露光中
にリアルタイムで容易に補正することが可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記露光装
置内には、自身の動作により振動を発生する様々な加振
源が存在する。このような加振源としては、例えばウエ
ハＷに区画された各露光領域を前記投影光学系の露光視
野内に配置すべくウエハＷを移動させるウエハステージ
などがある。このような加振源からの振動は、その大部
分が前記ウエハステージを保持する基台と、前記投影光
学系を保持する架台との間に介装される除振装置によ
り、吸収また減衰されるにようになっている。

【０００９】しかしながら、このような除振装置を用い
たとしても、前記振動が完全に除去されず、微小振動が
投影光学系に伝達されてしまうことがある。特に、近年
の著しいパターンの微細化の流れの中で、このような微
小振動の存在が無視できなくなりつつある。

【００１０】ところが、前記従来構成においては、鏡筒
２０１内に収容される複数のレンズ２０２を保持するサ
ブ鏡筒２０１ｂが、鏡筒本体２０１ａに対して前記板バ
ネ２０４及び前記アクチュエータ２０５を介して保持さ
れている。ここで、前記板バネ２０４のみならず、前記
アクチュエータ２０５も所定の弾性力を有しており、前
記サブ鏡筒２０１ｂの前記鏡筒本体２０１ａに対する支
持剛性が不足がちになるおそれがある。特に、近年のス
キャン型露光装置では、レチクルステージ及びウエハス
テージにおける駆動の高速度化が進み、投影光学系の鏡
筒に加わる加速度も増加している。このような状況下で
は、サブ鏡筒２０１ｂを支持する剛性力を高く保つこと
は必須の要件とされている。

【００１１】このように、前記サブ鏡筒２０１ｂの前記
鏡筒本体２０１ａに対する支持剛性が不足がちになる
と、投影光学系の鏡筒本体２０１ａに伝達された微小振
動が前記板バネ２０４を介してサブ鏡筒２０１ｂに伝達
される。そして、この微小振動は、さらに、サブ鏡筒２
０１ｂ内に光学素子保持装置２０３により保持される前
記レンズ２０２ａに伝達されることになる。

【００１２】このような微小振動は露光精度の低下を招
くおそれがあるため、高い露光精度を確保しようとすれ
ば、その微小振動が所定のレベル以下に減衰されるまで
露光動作の開始を遅らせる必要が生じる得る。このた
め、露光装置のスループットの低下を招くおそれがあ
る。

【００１３】これに対して、サブ鏡筒２０１ｂを支持し
ているアクチュエータ２０５の剛性を高めれば、前記サ
ブ鏡筒２０１ｂの鏡筒本体２０１ａに対する支持剛性を
高めることができる。しかしながら、アクチュエータの
剛性は用いられる部材の物性や収納スペースの都合上、
大きく向上させることは困難である。

【００１４】本発明は、前記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、光学素子を高精度に駆動することができるとと
もに、その光学素子への微小振動の伝達を効率よく抑制
可能な光学素子保持装置を提供することにある。

【００１５】本発明のその他の目的は、内部の光学素子
を高精度にかつ効率よく駆動調整することができる鏡筒
を提供することにある。本発明のさらにその他の目的
は、投影光学系の光学素子の収差を高精度かつ迅速に調
整することができて、高いスループットを維持しつつパ
ターンの像を基板上に正確に転写することができる露光
装置を提供することにある。

【００１６】本発明のさらにその他の目的は、微細なパ
ターンを有するデバイスであっても、高い生産性を維持
しつつ、パターンの像を基板上に正確に転写して製造す
ることのできるデバイスの製造方法を提供することにあ
る。

【００１７】

【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
保持する保持部と、前記保持部に連結される連結部と、
前記連結部に対して前記保持部を移動させることによ
り、前記光学素子を移動させる素子駆動機構と、前記連
結部を介して前記保持部に伝達される外部環境の振動を
吸収する振動吸収機構とを備えたことを特徴とするもの
である。

【００１８】この本願請求項１に記載の発明では、振動
吸収機構により外部環境から保持部に伝達される振動が
吸収されるため、光学素子への振動伝達が効率よく抑制
される。そして、素子駆動機構により、光学素子を高精
度に移動させることが可能となる。

【００１９】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、前記振動吸収機構は、
前記素子駆動機構が前記光学素子を移動させるべく所定
の駆動力を前記保持部に与えた時、前記保持部と前記連
結部との相対移動を許容する摩擦力を備えることを特徴
とするものである。

【００２０】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、外部環境からの
振動は保持部と連結部との間に働く摩擦力により保持部
側への伝達が抑制される。この一方で、この摩擦力は、
素子駆動機構から所定の駆動力が与えられると、保持部
と連結部との相対移動を許容する程度のものとなってい
る。このため、素子駆動機構からの駆動力は、大きな抵
抗を受けることなく光学素子に伝達される。

【００２１】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、前記振
動吸収機構は、前記保持部と前記連結部とが互いに接触
した状態で摺動する摺動機構を備えることを特徴とする
ものである。

【００２２】この本願請求項３に記載の発明では、前記
請求項１または請求項２に記載の発明の作用に加えて、
保持部と連結部との間に所定の摩擦力を確保しつつ、保
持部と連結部とを相対移動させることが可能となる。

【００２３】また、本願請求項４に記載の発明は、前記
請求項３に記載の発明において、前記摺動機構は、前記
光学素子の光軸方向には剛性を有するとともに、前記光
学素子の光軸と交差する方向には可撓性を有するもので
あることを特徴とするものである。

【００２４】この本願請求項４に記載の発明では、前記
請求項３に記載の発明の作用に加えて、摺動機構が光学
素子の光軸方向には剛性を有するため、外部環境からの
振動伝達がより確実に抑制される。また、この摺動機構
の剛性を利用して、素子駆動機構からの駆動力を保持部
に効率よく伝達することが可能となる。また、摺動機構
は、光学素子の光軸と交差する方向には可撓性を有して
いるため、保持部と連結部との製造公差が吸収され、光
学素子の安定した保持が可能となる。

【００２５】また、本願請求項５に記載の発明は、前記
請求項３または請求項４に記載の発明において、前記摺
動機構は、前記光学素子の光軸方向に長手方向を有する
板バネからなり、該板バネの一端部が前記保持部または
前記連結部の一方に固定されるとともに、その他端部が
少なくとも前記保持部または前記連結部の他方に摺接す
ることを特徴とするものである。

【００２６】この本願請求項５に記載の発明では、前記
請求項３または請求項４に記載の発明の作用に加えて、
簡単な構成で、保持部と連結部との間に所定の摩擦力を
発生させることが可能となる。

【００２７】また、本願請求項６に記載の発明は、前記
請求項５に記載の発明において、前記摺動機構は、前記
板バネを前記保持部または前記連結部の他方に対して付
勢する付勢機構を有することを特徴とするものである。

【００２８】この本願請求項６に記載の発明では、前記
請求項５に記載の発明の作用に加えて、板バネと保持部
または連結部とがより確実に摺接され、板バネと保持部
または連結部との間により確実に所定の摩擦力を発生さ
せることが可能となる。

【００２９】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、前記付勢機構は、付勢
力を調整する調整機構を有することを特徴とするもので
ある。

【００３０】この本願請求項７に記載の発明では、前記
請求項６に記載の発明の作用に加えて、保持部と連結部
との間の摩擦力を調整することで、板バネにおける振動
吸収能力と素子駆動機構からの駆動力の伝達能力とのバ
ランスをより好適に調整することが可能となる。

【００３１】また、本願請求項８に記載の発明は、内部
に少なくとも１つ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７
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。

【００３２】この本願請求項８に記載の発明では、内部
に光学素子を保持する鏡筒において、請求項１〜請求項
７のうちいずれか一項に記載の発明の作用が好適に発揮
される。

【００３３】また、本願請求項９に記載の発明は、前記
請求項８に記載の発明において、前記少なくとも１つの
光学素子は、マスク上に形成されたパターンの像を基板
上に転写する投影光学系の一部であることを特徴とする
ものである。

【００３４】この本願請求項９に記載の発明では、前記
請求項８に記載の発明の作用に加えて、パターンの像を
より正確に基板上に転写される。また、本願請求項１０
に記載の発明は、露光光のもとで、マスク上に形成され
たパターンの像を基板上に露光する露光装置において、
前記露光光の光路中に配置される少なくとも１つの光学
素子を、請求項８または請求項９に記載の鏡筒内に収容
したことを特徴とするものである。

【００３５】この本願請求項１０に記載の発明では、投
影光学系の収差を高精度かつ迅速に補正することができ
るとともに、外部環境からの振動が吸収されるため、基
板の移動後にも直ちに露光することが可能になる。この
ため、高いスループットを維持しつつ、パターンの像を
より正確に基板上に転写することが可能になる。

【００３６】また、本願請求項１１に記載の発明は、前
記請求項１０に記載の発明において前記振動吸収機構の
一部をなし、一端が前記保持部と前記連結部との一方に
固定され、他端が前記保持部と前記連結部との他方に摺
動する板バネと、その板バネを前記保持部と前記連結部
との他方に対して付勢する付勢機構とを備え、その付勢
機構は、前記パターンの像を前記基板上に露光する露光
シーケンスに連動して前記保持部または前記連結部の他
方に対する付勢力を調整することを特徴とするものであ
る。

【００３７】この本願請求項１１に記載の発明では、前
記請求項１０に記載の発明の作用に加えて、露光シーケ
ンスに連動して付勢力を調整することで、露光時に光学
素子に振動が伝達されるのをより確実に抑制することが
可能となる。

【００３８】また、本願請求項１２に記載の発明は、前
記請求項１１に記載の発明において、前記付勢機構は、
前記露光シーケンスとして、前記基板上に区画された所
定の露光領域が露光される露光時に前記保持部または前
記連結部の他方に対して所定の付勢力を付与するととも
に、前記露光シーケンスとして、１つの前記露光領域か
ら他の前記露光領域に移行する移行時には前記付勢力を
解除するまたは前記付勢力を徐々に小さくなるように付
与することを特徴とするものである。

【００３９】この本願請求項１２に記載の発明では、前
記請求項１１に記載の発明の作用に加えて、露光時に
は、付勢機構の付勢により板バネと保持部または連結部
との間に所定の摩擦力がより確実に発生される。この一
方で、基板の他の露光領域への移行時には、前記付勢機
構による付勢をゆるめて、前記摩擦力を小さくする。こ
の移行時に、光学素子を移動させることにより、光学素
子の移動の応答性をさらに高めることが可能になる。

【００４０】また、本願請求項１３に記載の発明は、前
記請求項１２に記載の発明において、前記付勢機構は、
前記移行時に、前記保持部または前記連結部の他方に対
して、前記付勢力を徐々にまたは段階的に増大させ、少
なくとも前記他の露光領域への移行が終了する直前には
前記所定の付勢力を付与するように調整することを特徴
とするものである。

【００４１】この本願請求項１３に記載の発明では、前
記請求項１２に記載の発明の作用に加えて、基板の他の
露光領域への移行時に、保持部または連結部に対する付
勢力を小さくして光学素子を移動させる。これにより、
素子駆動機構からの駆動力に対する抵抗が小さくなっ
て、光学素子の移動の応答性をさらに高めることが可能
になる。そして、この移行時において、光学素子の位置
調整が終了すると直ちに付勢機構による板バネに対する
付勢を高めると、板バネと保持部または連結部との間に
所定に摩擦力が発生し、基板の移動に伴う振動が迅速に
吸収される。

【００４２】また、本願請求項１４に記載の発明は、前
記請求項１１〜請求項１３のうちいずれか一項に記載の
発明において、前記マスク及び前記基板の少なくとも一
方を駆動する駆動機構を有し、前記付勢機構は、前記マ
スク及び基板の駆動状態に応じて前記保持部または前記
連結部の他方に対する付勢力を調整することを特徴とす
るものである。

【００４３】この本願請求項１４に記載の発明では、前
記請求項１１〜請求項１３のうちいずれか一項に記載の
発明の作用に加えて、マスクまたは基板の駆動に伴って
発生する振動が吸収され、より正確な露光が実現され
る。

【００４４】また、本願請求項１５に記載の発明は、リ
ソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、前
記リソグラフィ工程で、請求項１０〜請求項１３のうち
いずれか一項に記載の露光装置を用いて露光することを
特徴とするものである。

【００４５】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可能となる。次に、前記各
請求項に記載の発明にさらに含まれる技術的思想につい
て、それらの作用とともに以下に記載する。

【００４６】（１） 前記板バネは、その表面が前記保
持部と前記連結部との一方と摺接するとともに、前記光
学素子の光軸方向に撓みのほとんどない状態またはわず
かに撓んだ状態で取着されていることを特徴とする請求
項５に記載の光学素子保持装置。

【００４７】従って、この（１）に記載の発明によれ
ば、板バネにおける光学素子の光軸方向における剛性が
確保され、連結部に対する保持部の支持剛性を高く維持
することができるという効果が得られる。

【００４８】（２） 前記付勢機構は、弾性体と、その
弾性体の撓み量を調整する撓み量調整機構とを有するこ
とを特徴とする請求項６に記載の光学素子保持装置。従
って、この（２）に記載の発明によれば、撓み量調整機
構により弾性体の撓み量を調整することで、保持部と連
結部との間に所定の摩擦力をより確実に発生させること
ができるという効果が得られる。

【００４９】（３） 前記付勢機構は、永久磁石からな
ることを特徴とする請求項６に記載の光学素子保持装
置。従って、この（３）に記載の発明によれば、板バネ
に対して永久磁石を磁着させるといった極めて簡素な構
成でもって、所定の摩擦力を発生させることができると
いう効果が得られる。

【００５０】（４） 前記付勢機構は、電磁石と、その
電磁石で励磁される磁力を制御する磁力制御機構とを有
することを特徴とする請求項６に記載の光学素子保持装
置。従って、この（４）に記載の発明によれば、磁力制
御機構により電磁石で励磁される磁力を制御すること
で、板バネと保持部または連結部との間の摩擦力を調整
可能に発生させることができる。しかも、その摩擦力の
制御を電気的に行うことができて、その制御を容易に行
うことができるという効果が得られる。

【００５１】（５） 前記付勢機構は、前記電磁石を冷
却する冷却機構をさらに有することを特徴とする前記
（４）に記載の光学素子保持装置。従って、この（５）
に記載の発明によれば、電磁石における発熱が光学素子
に及ぼす影響を排除することができる。このため、板バ
ネと保持部または連結部との間の摩擦力の容易な制御を
確保しつつ、光学素子の位置決めを厳密に行うことがで
きるという効果が得られる。

【００５２】（６） 前記磁力制御装置は、前記外部環
境から前記連結部に伝達される振動に応じて前記電磁石
で励磁される磁力を調整することを特徴とする前記
（４）または（５）に記載の光学素子保持装置。

【００５３】従って、この（６）に記載の発明によれ
ば、外部環境からの振動を吸収するために、板バネと保
持部または連結部との間の摩擦力を必要最低限に設定す
ることができて、素子駆動機構による光学素子の移動の
応答性をさらに高めることができるという効果が得られ
る。

【００５４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下に、本発明
の第１実施形態について図１〜図９に基づいて説明す
る。

【００５５】図１は、本実施形態の露光装置３１の概略
構成を示すものである。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Ｒを保持し、外部環境及び駆動
装置をなすレチクルステージ３４と、投影光学系３５
と、基板としてのウエハＷを保持し、外部環境及び駆動
装置をなすウエハステージ３６とより構成されている。

【００５６】前記光源３２は、高圧水銀灯、ＫｒＦエキ
シマレーザ光源、ＡｒＦエキシマレーザ光源、Ｆ２レー
ザ光源、金属蒸気レーザまたはＹＡＧレーザ等の高調波
を発振する光源等のいずれかからなっている。照明光学
系３３は、図示しないリレーレンズ、フライアイレン
ズ、コンデンサレンズ等の各種レンズ系や、開口絞り及
び前記レチクルＲのパターン面と共役な位置に配置され
たブラインド等を含んで構成されている。そして、光源
３２から入射される露光光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上のパターンを均一
に照明するように調整される。

【００５７】前記レチクルステージ３４は、照明光学系
３３の下方において、そのレチクル載置面が投影光学系
３５の光軸方向と直交するように配置されている。投影
光学系３５は、鏡筒３７内に複数の光学素子としてのレ
ンズ３８を収容して構成されている。ウエハステージ３
６は、投影光学系３５の下方において、そのウエハ載置
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、露光光ＥＬが投影光学系３５を通過
する際に、レチクルＲ上のパターンの像が所定の縮小倍
率にて縮小された状態で、ウエハステージ３６上のウエ
ハＷに転写されるようになっている。

【００５８】次に、前記投影光学系３５の鏡筒３７の構
成について詳細に説明する。図１に示すように、前記鏡
筒３７は露光装置のフレーム４１上に載置され、鏡筒の
一部を構成する複数の部分群鏡筒４２を光軸方向に積層
して構成されている。そして、中間部に位置する部分群
鏡筒４２及びそれよりも上方に位置する所定数の部分群
鏡筒４２は、光学素子保持装置４３と、その光学素子保
持装置４３により光軸方向に移動可能で、かつチルト可
能に保持されたレンズ３８ａとを備える。以下、光軸方
向に移動可能で、かつチルト可能なレンズを可動レンズ
と称する。

【００５９】図２は、投影光学系３５の鏡筒３７の一部
を構成する部分群鏡筒４２を、一部を切り欠いて示した
図である。図３は、その部分群鏡筒４２の平面図であ
る。また、図４は、その部分群鏡筒４２の断面図であ
る。

【００６０】図２〜図４に示すように、前記可動レンズ
３８ａを備える部分群鏡筒４２の鏡筒本体４４は、保持
部として機能するインナリング部４４ａと、インナリン
グ部４４ａが連結される連結部として機能するアウタリ
ング部４４ｂとを有する。アウタリング部４４ｂは、後
述するように、露光光ＥＬの光軸方向に沿って配置され
る他の部分群鏡筒４２に対する取付面４８を備えている
ため、他の部分群鏡筒４２に対する連結部として機能す
る。言い換えれば、アウタリング部４４ｂは、他の部分
群鏡筒４２、または露光装置本体への連結機能を有す
る。

【００６１】このアウタリング部４４ｂとインナリング
部４４ａとは、一体に形成されている。もしくは、アウ
タリング部４４ｂとインナリング部４４ａとは、同一部
材で形成されている。アウタリング部４４ｂは円筒状に
形成され、その下端にはベースリング４５が固定されて
いる。インナリング部４４ａはその外径がアウタリング
部４４ｂの内径よりも僅かに小さくなるように円筒状に
形成され、ベースリング４５の内側において光軸方向へ
移動可能及びチルト可能に配置されている。

【００６２】なお、鏡筒３７を露光装置３１のフレーム
４１上に載置する場合は、３点で、いわゆる「キネマテ
ィックに」支持されている。すなわち、鏡筒３７のフラ
ンジ部３７ａ（図１参照）の下面と、フレーム４１の上
面との間には、キネマティックカップリング機構が設置
される。このキネマティックカップリング機構は、フラ
ンジ部３７ａとフレーム４１との一方に取付けられ、Ｖ
溝が形成された第１の係合部材と、フランジ部３７ａと
フレーム４１との他方に取付けられ、上記第１の係合部
材に係合する凸部（例えば、ボール）を有する第２の係
合部材とを備える。

【００６３】さらに、フランジ部３７ａとフレーム４１
との間には、鏡筒３７の荷重をキャンセルするための荷
重キャンセル機構（例えば、弾性部材としてのバネを利
用したバネ機構）が取付けられている。また、荷重キャ
ンセル機構の代わりに、エアパッド（ワッシャパッド）
を用いてもよい。

【００６４】このように、フランジ部３７ａとフレーム
４１との間に、荷重キャンセル機構やエアパッドを設置
することによって、鏡筒３７をフランジ部３７ａ上に載
置するときに発生する応カの均一化を図ることができ、
鏡筒３７に対して不均一な応力がかからないようにする
ことができる。

【００６５】前記インナリング部４４ａには、光軸方向
にインナリング部４４ａを介して移動される光学素子と
しての可動レンズ３８ａが第１レンズセル４６を介して
取り付けられている。可動レンズ３８ａは、第１レンズ
セル４６に対してその周縁部が、例えば第１レンズセル
４６の内周面上に複数突設された受け座（図示略）に載
置された状態で、レンズ押さえ部材等により固定されて
いる。詳しくは、可動レンズ３８ａの周縁部は、互いに
平行な面を有するフランジが形成されている。このフラ
ンジの下面は、第１レンズセル４６の内方に突出する複
数の受け座（図示略）に載置され、フランジの上面に
は、受け座とともにフランジを挟むためのレンズ押さえ
部材が取付けられる。

【００６６】可動レンズ３８ａの上方には、互いの光軸
が一致または光学特性が最適化されるように、アウタリ
ング部４４ｂに常に静止状態に保たれる光学素子として
のレンズ３８ｂが第２レンズセル４７を介して取り付け
られている。このレンズ３８ｂは、鏡筒本体４４に常に
静止している状態で取り付けられるため、以下、このレ
ンズ３８ｂを静止レンズと称する。第１レンズセル４６
により保持された可動レンズ３８ａ及び第２レンズセル
４７により保持された静止レンズ３８ｂの間に、レンズ
室が区画される。

【００６７】前述したように、鏡筒３７は、光軸方向に
積層された複数の部分群鏡筒４２により形成されてい
る。ウエハステージ３６側及びレチクルステージ３４側
における各部分群鏡筒４２は、アウタリング部４４ｂに
おける一方の端面に取付面４８を一つ備える。その間に
配置される各部分群鏡筒４２は、アウタリング部４４ｂ
における両方の端面に取付面４８を備える。詳述する
と、前記アウタリング部４４ｂの上端面及びベースリン
グ４５の下端面には、平面状の取付面４８がそれぞれ形
成されている。そして、複数の部分群鏡筒４２間におい
て、上下の取付面４８が互いに接触して重合されること
によって、複数の部分群鏡筒４２の鏡筒本体４４がイン
ナリング部４４ａに荷重をかけることなく、光軸方向へ
安定状態で積層配置されるようになっている。なお、複
数の部分群鏡筒４２の間、すなわち、各部分群鏡筒４２
の取付面４８の間には、部分群鏡筒４２間の間隔を調整
するための間隔調整部材を配置してもよい。

【００６８】この間隔調整部材は、アウタリング部４４
ｂの径と略同径を有するリング状のワッシャ、または取
付面４８の径方向の長さより小さい径を有するワッシャ
で形成される。なお、後者のワッシャは、アウタリング
部４４ｂの取付面４８内に、等間隔おきに複数個配置さ
れる。このようにワッシャを用いた場合は、複数の部分
群鏡筒４２を積層する際に、各部分群鏡筒４２の取付面
４８は直接接触することがない。

【００６９】図５は部分群鏡筒４２の駆動機構の周辺を
示す拡大図であり、図６はその断面図である。前記アウ
タリング部４４ｂの周壁（側壁）には、開口部をなす３
つの切欠部４９（図２参照）が等角度間隔をおいて形成
されている。図３及び図５に示すように、各切欠部４９
内には、アクチュエータ５０が収容されている。各アク
チュエータ５０は、アクチュエータ５０の長手軸がアウ
タリング部４４ｂの接線方向に沿うように配置されてい
る。また、各アクチュエータ５０は、アウタリング部４
４ｂの周面に露出している。各アクチュエータ５０は、
好ましくは、高精度、低発熱、高剛性、高クリーン度の
特性を有する圧電素子から構成される。制御装置５１
（図１参照）は、アクチュエータ５０に制御信号に従う
制御電圧を印加し、アクチュエータ５０の伸縮を制御す
る。このアクチュエータ５０の伸縮方向は、アウタリン
グ部４４ｂの接線方向に対して、略平行な方向である。

【００７０】図２及び図５に示すように、前記各アクチ
ュエータ５０の一端に対応して、そのアクチュエータ５
０と同方向へ延びるように、アウタリング部４４ｂの周
壁には保持ボルト５２が螺合されている。各アクチュエ
ータ５０の他端と対応するように、アウタリング部４４
ｂに形成された後述する変位拡大機構６０の第１リンク
６２ａ上には結合具５３が固定されている。そして、各
アクチュエータ５０の両端が、保持ボルト５２の先端及
び結合具５３に対して、円錐溝及びボールよりなる回転
ピボット機構５４を介して相対回転可能に結合されてい
る。

【００７１】図２、図５及び図６に示すように、前記各
アクチュエータ５０に対応して、インナリング部４４ａ
の上端面には３つの連結アーム部５９が形成されてい
る。各連結アーム部５９の両側縁に連結配置されるよう
に、アウタリング部４４ｂには変位拡大機構６０及び案
内機構６１がそれぞれ配設されている。そして、インナ
リング部４４ａがアウタリング部４４ｂに対し、３箇所
のアクチュエータ５０、変位拡大機構６０、案内機構６
１及び連結アーム部５９を介して、光軸方向へ相対移動
可能に連結されている。

【００７２】インナリング部４４ａは、３箇所のアクチ
ュエータ５０の伸縮量がそれぞれ異なった場合に、アウ
タリング部４４ｂに対してチルトする。また、インナリ
ング部４４ａは、３箇所のアクチュエータ５０の伸縮量
が略等しい場合に、アウタリング部４４ｂに対して略平
行に移動する。

【００７３】前述したように、可動レンズ３８ａは、第
１レンズセル４６を介してインナリング部４４ａに固定
されるために、このインナリング部４４ａの移動に伴っ
て、可動レンズ３８ａが、光軸方向への移動及びチルト
する。

【００７４】前記各変位拡大機構６０は、アクチュエー
タ５０の伸縮量（変位）を拡大する変位拡大機構を構成
するとともに、アクチュエータ５０の変位の方向を可動
レンズ３８ａの光軸方向への移動方向に変換する役割も
担っている。また、各変位拡大機構６０は、複数のスリ
ット６３と複数の貫通孔６４とからなる弾性ヒンジリン
ク機構６２で構成されている。

【００７５】ここで、弾性ヒンジリンク機構６２につい
て説明する。図５に示すように、各連結アーム部５９の
紙面右側においてアウタリング部４４ｂには、光学素子
の光軸に対して交差して延びる複数の貫通孔６４と、複
数の貫通孔６４に接続された複数のスリット６３がワイ
ヤカット加工等により形成されている。すなわち、複数
の貫通孔６４は、アウタリング部４４ｂの軸心に向かっ
て延びるように形成されている。また、複数のスリット
６３は、アウタリング部４４ｂの外面からその内面に向
かって貫通孔６４に沿って形成されている。これによ
り、近接する一対の貫通孔６４間に弾性ヒンジ部６５が
形成される。そして、複数のスリット６３及び貫通孔６
４によって、弾性ヒンジリンク機構６２の第１リンク６
２ａ及び第２リンク６２ｂが区画される。

【００７６】図８は、部分群鏡筒４２におけるアクチュ
エータ５０、変位拡大機構６０及び案内機構６１の動作
を模式的に示したものである。図５及び図８に示すよう
に、前記第１リンク６２ａは、図面において右端（アク
チュエータ５０の他端部を右端とする）の弾性ヒンジ部
６５ａを支点Ｐ１として、アウタリング部４４ｂの周壁
に回動可能に連結されるとともに、連結点Ｐ２をなす前
記回転ピボット機構５４を介してアクチュエータ５０の
右端に連結されている。また、第２リンク６２ｂは、右
端の弾性ヒンジ部６５ｂを連結点Ｐ３として、第１リン
ク６２ａの下端に連結されるとともに、左端の弾性ヒン
ジ部６５ｃ（後述するバネ受け６７の内側に配置）を連
結点Ｐ４として、連結アーム部５９の右側縁に連結され
ている。ここで、アクチュエータ５０の一端部（図面に
おいて左端）の回転ピボット機構５４は、支点Ｐ０に相
当する。

【００７７】そして、アクチュエータ５０が左端の回転
ピボット機構５４を支点Ｐ０として回転されながら伸長
変位されたとき、第１リンク６２ａが支点Ｐ１を中心に
して図８の時計方向に回転されるとともに、第２リンク
６２ｂが上方に移動されて、連結アーム部５９が上方に
移動変位される。この場合、第１リンク６２ａ及び第２
リンク６２ｂの作動により、アクチュエータ５０の変位
が拡大されるとともに、その変位方向がアクチュエータ
５０の伸張方向に対して交差する方向への変位に変換さ
れて連結アーム部５９に伝達される。これにより、イン
ナリング部４４ａに保持された可動レンズ３８ａが、光
軸方向へ移動されるようになっている。

【００７８】一方、前記各案内機構６１は、図５に示す
ように、各連結アーム部５９の紙面左側に形成されてい
る。そして、各案内機構６１は、アウタリング部４４ｂ
に対するインナリング部４４ａの相対移動を所定の方
向、すなわち可動レンズ３８ａの光軸とほぼ平行な方向
に案内する役割を担っている。そして、各案内機構６１
は、可動レンズ３８ａの光学的ピボタル位置、すなわち
可動レンズ３８ａがチルト動作された場合に生じる像シ
フトがゼロとなる光軸上の位置とほぼ一致するように配
置されている。また、各案内機構６１は、前記弾性ヒン
ジリンク機構６２とほぼ同様の複数のスリット６３と複
数の貫通孔６４とからなる平行リンク機構６６で構成さ
れる。

【００７９】詳述すると、複数のスリット６３と複数の
貫通孔６４とは、光学系（例えば、可動レンズ３８ａ）
の光軸に対して交差する方向に、すなわち、複数のスリ
ット６３は、アウタリング部４４ｂの軸線に向かって延
びるように形成されている。また、複数のスリット６３
は、複数の貫通孔６４に連続して形成されている。従っ
て、複数のスリット６３は、アウタリング部４４ｂの外
面からその内面に向かって貫通孔６４に沿って形成され
ている。つまり、変位拡大機構６０及び案内機構６１を
構成する複数の貫通孔６４及び複数のスリット６３は、
アウタリング部４４ｂのリング中心を含む中心軸（部分
群鏡筒４２が光学素子を保持している場合には光軸を示
す）を含む仮想面上において、アウタリング部４４ｂの
外面から内面、もしくは内面から外面に向かって形成さ
れている。

【００８０】ここで、近接対向する一対の貫通孔６４間
が弾性ヒンジ部６５となっている。そして、これらのス
リット６３及び貫通孔６４によって、平行リンク機構６
６の一対のレバー６６ａ，６６ｂが形成されている。各
レバー６６ａ，６６ｂは、その長手方向が可動レンズ３
８ａの接線に沿うように、すなわち、アウタリング部４
４ｂの周壁に沿って、アウタリング部４４ｂに形成され
る。

【００８１】図５及び図８に示すように、前記一対のレ
バー６６ａ，６６ｂは、左端の弾性ヒンジ部６５ｄ，６
５ｅを支点Ｐ５，Ｐ６として、アウタリング部４４ｂの
周壁に回動可能に連結されるとともに、右端の弾性ヒン
ジ部６５ｆ，６５ｇ（いずれも、後述するバネ受け６７
の内側に配置）を連結点Ｐ７，Ｐ８として、連結アーム
部５９の左側縁に連結されている。そして、アクチュエ
ータ５０の伸長変位に伴い、変位拡大機構６０及び連結
アーム部５９を介してインナリング部４４ａが光軸方向
に移動されるとき、一対のレバー６６ａ，６６ｂが支点
Ｐ５，Ｐ６を中心にして図８の反時計方向に回転され
る。これにより、可動レンズ３８ａを支持したインナリ
ング部４４ａの移動が、可動レンズ３８ａの径方向及び
接線方向に規制されながら、光軸方向のみに許容される
ようになっている。

【００８２】図５及び図６に示すように、連結アーム部
５９の外面のそれぞれにはバネ受け６７が取り付けら
れ、それらのバネ受け６７と対応するように、ベースリ
ング４５の外周面にはバネ受け６８が取り付けられてい
る。バネ受け６７，６８間には、復帰機構としての一対
の引張りバネ６９がそれぞれ掛装されている。そして、
これらの引張りバネ６９の付勢力により、前記アクチュ
エータ５０の非作動状態において、可動レンズ３８ａを
支持するインナリング部４４ａが、その可動範囲の原位
置に復帰移動されるようになっている。

【００８３】図２〜図４に示すように、前記アウタリン
グ部４４ｂの外側部において、その外周方向に隣接する
アクチュエータ５０の中間位置には、アウタリング部４
４ｂに対するインナリング部４４ａの位置を計測するた
めに、アウタリング部４４ｂに切り欠いて形成された開
口部が形成されている。この開口部に、３つのセンサ７
２が等角度間隔おきに配設されている。

【００８４】各センサ７２は、非接触式エンコーダ、例
えば光学式エンコーダから構成されている。各センサ７
２は、スケールホルダ７３を介してインナリング部４４
ａ上のスケール台に取り付けられたスケール７４と、そ
のスケール７４に近接対応するように、ヘッドホルダ７
５を介してアウタリング部４４ｂ上に取り付けられた検
出ヘッド７６とを備えている。検出ヘッド７６は、アウ
タリング部４４ｂの周壁（側壁）に形成された切欠部に
配置される。そして、検出ヘッド７６は、前記切欠部の
開口からインナリング部４４ａに取付けられたスケール
の目盛を読み取る。また、各スケール７４及び各検出ヘ
ッド７６は、アウタリング部４４ｂの周壁の切欠部に、
露出された状態で配置されている。すなわち、各センサ
７２のスケール７４及び検出ヘッド７６は、アウタリン
グ部４４ｂの外表面から露出している。

【００８５】そして、前記アクチュエータ５０が非作動
状態にあって、可動レンズ３８ａを支持するインナリン
グ部４４ａが原位置に配置された状態で、検出ヘッド７
６にてスケール７４上の目盛が読み取られることによ
り、移動量計測のための原点が検出されるようになって
いる。また、アクチュエータ５０にてインナリング部４
４ａが光軸方向に移動された状態で、検出ヘッド７６に
てスケール７４上の目盛が読み取られることにより、前
記原点に基づいてインナリング部４４ａの移動量が計測
されるようになっている。

【００８６】なお、図１に示すように、前記鏡筒３７の
中間部のフランジ部３７ａ上には円筒状のジャケット７
９が配設され、このジャケット７９によりフランジ部３
７ａよりも上方に位置する部分群鏡筒４２の外周が包囲
されるようになっている。ジャケット７９の周壁には制
御装置５１から延びるケーブル５１ａを挿通するための
挿通孔８０が形成され、その内周にはシール部材８１が
取り付けられている。これにより、鏡筒３７の中間部よ
り上方の部分が二重構造となって、鏡筒３７の内部にそ
の下端部等から導入される不活性ガスが充填状態に維持
されるようになっている。鏡筒３７の内部にその下端部
から不活性ガスを導入し、導入された不活性ガスをアク
チュエータ５０が収容された切欠部４９や複数のスリッ
ト６３や複数の貫通孔６４を介して排気する。そうする
ことによって、アクチュエータ５０や案内機構６１、平
行リンク機構６６などが変位する際に生じる不純物（露
光光を吸収する吸光物質など）が光学レンズに付着する
のを抑制することができる。なお、不活性ガスとして
は、窒素ガス、ヘリウム、アルゴンなどの希ガスを使用
することができる。

【００８７】次に、インナリング部４４ａとアウタリン
グ部４４ｂとの間に設けられる振動吸収機構８７につい
て、説明する。図７に示すように、この振動吸収機構８
７は、前記インナリング部４４ａに固定される連結アー
ム部５９と、前記アウタリング部４４ｂに固定されるベ
ースリング４５との間に介装される摺動機構としての板
バネ８８を備えている。この板バネ８８は、その一端が
前記連結アーム部５９の外周面と前記バネ受け６７との
間に挟持固定されている。また、この板バネ８８と前記
連結アーム部５９の外周面との間には、所定厚さのスペ
ーサ８９が介在されている。前記板バネ８８の他端側
は、前記バネ受け６８で覆われた状態で、前記ベースリ
ング４５の外周面に対して摺接可能に接合されている。
なお、前記板バネ８８は、レンズ３８の光軸方向には所
定の剛性を有して撓みにくく、その光軸と交差する方向
には可撓性を有するように装着されている。すなわち、
この板バネ８８は、レンズ３８の光軸方向に長手方向を
有するように装着されている。

【００８８】ここで、前記バネ受け６８の板バネ８８に
対応する部分には、所定深さの凹部９０が形成されてお
リ、板バネ８８とバネ受け６８が所定の間隔をおいて離
間するようになっている。また、このバネ受け６８の中
央部にはねじ穴９１が穿設されており、押さえプラグ９
２が螺合されている。

【００８９】この押さえプラグ９２には、その軸線に沿
って貫通孔９３が穿設されている。この貫通孔９３にお
ける押さえプラグ９２の螺入方向側（図７において左
側）には段部９４が、螺脱方向側（図７において右側）
には雌ねじ部９５が、それぞれ形成されている。

【００９０】この貫通孔９３の前記螺入方向側には、前
記板バネ８８に接合して押圧する板バネ押さえ９６が係
入されている。この板バネ押さえ９６には、その先端に
前記板バネ８８の表面に接触する接触フランジ部９７が
形成されており、その接触フランジ部９７と前記押さえ
プラグ９２の段部９４との間には、付勢機構をなすコイ
ルバネ９８が介装されている。

【００９１】このコイルバネ９８の初期撓み量は、前記
押さえプラグ９２の締め込み量により設定されるように
なっている。そして、その押さえプラグ９２の締め込み
量は、前記押さえプラグ９２をその外周面上に膨出形成
された規制フランジ部９２ａが前記バネ受け６８の外表
面に当接するまで締め込むことで、所定の値に設定され
るようになっている。

【００９２】この押さえプラグ９２の締め込み動作によ
り、前記コイルバネ９８が圧縮され、そのコイルバネ９
８に所定の付勢力が発生する。この付勢力に基づいて、
板バネ押さえ９６が板バネ８８を押圧し、板バネ８８が
ベースリング４５側に付勢された状態となる。そして、
板バネ８８がベースリング４５の外表面に圧接され、板
バネ８８とベースリング４５の外表面との間に所定の摩
擦力が発生される。

【００９３】ここで、この摩擦力は、後述するように前
記アクチュエータ５０が駆動され、前記インナリング部
４４ａとアウタリング部４４ｂとを相対移動させるよう
な駆動力が発生されたときには、前記板バネ８８とベー
スリング４５の外表面との間で滑りを生じ得る程度に設
定されている。この一方で、この摩擦力は、外部環境を
なす前記レチクルステージ３４やウエハステージ３６等
の駆動で発生し、前記ベースリング４５に伝達された微
小振動では、前記板バネ８８とベースリング４５の外表
面との間で滑りを生じない程度に設定されている。

【００９４】この振動吸収機構８７は、図９に示すよう
な振動吸収特性を有している。この図９では、横軸が外
部環境からの外部振動の周波数を、縦軸が前記ベースリ
ング４５に入力される外部振動に対する振動吸収機構８
７を介して連結アーム部５９側に出力される振動の比
を、それぞれあらわしている。

【００９５】本実施形態の振動吸収機構８７を用いない
場合には、外部振動の周波数が大きくなるに従って、可
動レンズ３８ａのチルト方向に対応する振動と、可動レ
ンズ３８ａの光軸方向に対応する振動との、２つの大き
なピークが認められる（グラフにおける上側の曲線）。
これに対して、インナリング部４４ａとアウタリング部
４４ｂとの間に本実施形態の振動吸収機構８７を介装す
ることにより、連結アーム部５９側に出力される振動レ
ベルが全体に小さくなるとともに、前記２つのピークが
効果的に低減される（グラフにおける下側の曲線）。

【００９６】前記押さえプラグ９２における貫通孔９３
の雌ねじ部９５には、ロックハンドル９９が進退自在に
螺合されている。このロックハンドル９９は、例えば投
影光学系３５を露光装置３１のフレーム４１に載置する
場合や、投影光学系３５を備える露光装置３１を搬送し
たりするような場合に、可動レンズ３８ａが不用意に移
動しないように、インナリング部４４ａとアウタリング
部４４ｂとの相対移動を規制するために使用するもので
ある。

【００９７】このように、インナリング部４４ａとアウ
タリング部４４ｂとの相対移動を規制する場合には、ロ
ックハンドル９９をベースリング４５側に締め込んで、
そのロックハンドル９９の先端を前記板バネ押さえ９６
に当接させる。この状態から、ロックハンドル９９を、
さらに所定のトルクで締め付ける。これにより、前記板
バネ８８を前記ベースリング４５と板バネ押さえ９６と
で強固に挟着して、その板バネ８８の摺動を規制する。

【００９８】また、露光装置３１を使用する場合には、
ロックハンドル９９を退出する方向に緩め、そのロック
ハンドル９９の先端と前記板バネ押さえ９６とを離間さ
せる。これにより、板バネ押さえ９６は、前記コイルバ
ネ９８の付勢力のみで板バネ８８を押圧するようにな
り、アクチュエータ５０からの駆動力により可動レンズ
３８ａの移動が可能になる。

【００９９】次に、前記のように構成された光学素子保
持装置４３により、可動レンズ３８ａが光軸方向に移動
される場合の動作について説明する。図８に示すよう
に、アクチュエータ５０が電圧の印加に伴い、図面左端
の回転ピボット機構５４を支点Ｐ０として回転されなが
ら変位量ｄＬだけ伸長変位されると、変位拡大機構６０
を構成する弾性ヒンジリンク機構６２の第１リンク６２
ａが支点Ｐ１を中心にして時計方向に回転される。これ
により、第２リンク６２ｂに対する第１リンク６２ａの
下端の連結点Ｐ３が、左方へ変位量ｄｘだけ変位される
とともに、上方へ変位量ｄｙだけ変位される。

【０１００】このとき、インナリング部４４ａ上の連結
アーム部５９は、平行リンク機構６６で構成された案内
機構６１によって、光軸方向のみに移動できるように案
内保持されている。このため、第２リンク６２ｂの右端
の連結点Ｐ３に前記のような変位が加わると、その第２
リンク６２ｂは上方に突き上げられ、これによって連結
アーム部５９は上方へ変位量ｄＹだけ移動変位される。
従って、案内機構６１と弾性ヒンジリンク機構６２と
は、アクチュエータ５０の変位を互いに協働し合って、
連結アーム部５９を上方へ移動させる。

【０１０１】この場合、前記アクチュエータ５０の変位
は、弾性ヒンジリンク機構６２の第１リンク６２ａ及び
第２リンク６２ｂにて、変位の方向を変換されながら２
段階で拡大されて連結アーム部５９に伝達される。よっ
て、アクチュエータ５０の僅かな変位に基づいて、イン
ナリング部４４ａに支持された可動レンズ３８ａが光軸
方向へ大きな変位量で移動変位されることになる。

【０１０２】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４３では、可動レンズ３
８ａの周縁部を保持するインナリング部４４ａと、その
インナリング部４４ａに連結されるアウタリング部４４
ｂとを有している。そして、アクチュエータ５０を駆動
させて、そのアウタリング部に４４ｂに対して前記イン
ナリング部４４ａを移動させることにより、前記可動レ
ンズ３８ａを移動させるようになっている。また、前記
アウタリング部４４ｂを介して前記インナリング部４４
ａに伝達されるレチクルステージ３４、ウエハステージ
３６の駆動等の外部環境に基づいた振動を吸収する振動
吸収機構８７が設けられている。

【０１０３】このため、振動吸収機構８７により外部環
境からインナリング部４４ａに伝達される振動が吸収さ
れるため、可動レンズ３８ａへの振動伝達が効率よく抑
制される。従って、アクチュエータ５０により、可動レ
ンズ３８ａを高精度に移動させることができ、可動レン
ズ３８ａの位置決めを高精度に行うことができる。

【０１０４】（ロ） この光学素子保持装置４３では、
振動吸収機構８７において、外部環境からの振動がイン
ナリング部４４ａとアウタリング部４４ｂとの間に発生
される摩擦力により吸収されるようになっている。そし
て、その摩擦力は、アクチュエータ５０が可動レンズ３
８ａを移動させるべく所定の駆動力をインナリング部４
４ａに与えた時には、インナリング部４４ａとアウタリ
ング部４４ｂとの相対移動を許容する程度のものとなっ
ている。その摩擦力は、インナリング部４４ａとアウタ
リング部４４ｂとの間に、アウタリング部４４ｂに固定
されるベースリング４５に対して、互いに接触した状態
で摺動可能な板バネ８８により発生されるようになって
いる。

【０１０５】このため、外部環境からの振動はインナリ
ング部４４ａとアウタリング部４４ｂとの間に働く摩擦
力によりインナリング部４４ａ側への伝達が抑制され
る。この一方で、この摩擦力は、アクチュエータ５０か
ら所定の駆動力が与えられると、インナリング部４４ａ
とアウタリング部４４ｂとの相対移動を許容する程度の
ものとなっている。これにより、アクチュエータ５０か
らの駆動力は、大きな抵抗を受けることなく可動レンズ
３８ａに伝達される。そして、インナリング部４４ａと
アウタリング部４４ｂとの間に所定の摩擦力を確保しつ
つ、インナリング部４４ａとアウタリング部４４ｂとを
相対移動させることが可能となる。従って、簡単な構成
で、外部環境からインナリング部４４ａへの振動伝達を
抑制しつつ、アクチュエータ５０から可動レンズ３８ａ
へと応答性よく駆動力を伝達することができる。

【０１０６】（ハ） この光学素子保持装置４３では、
板バネ８８が、可動レンズ３８ａの光軸方向には剛性を
保持するとともに、その光軸と交差する方向には可撓性
を有するように配置されている。

【０１０７】このため、板バネ８８が可動レンズ３８ａ
の光軸方向に剛性を有することで、アウタリング部４４
ｂに対するインナリング部４４ａの支持剛性が不足がち
になることがなく、外部環境からの振動伝達がより確実
に抑制される。また、この板バネ８８の剛性を利用し
て、アクチュエータ５０からの駆動力をインナリング部
４４ａに効率よく伝達することができる。また、板バネ
８８は、可動レンズ３８ａの光軸と交差する方向には可
撓性を有しているため、インナリング部４４ａとアウタ
リング部４４ｂとの製造公差が効率よく吸収され、可動
レンズ３８ａを安定した状態で保持することができる。

【０１０８】（ニ） この光学素子保持装置４３では、
インナリング部４４ａとアウタリング部４４ｂとの間に
所定の摩擦力を発生させる板バネ８８が、可動レンズ３
８ａの光軸方向に長手方向を有するものとなっている。
その板バネ８８は、一端がインナリング部４４ａの連結
アーム部５９に固定されるとともに、他端がアウタリン
グ部４４ｂに固定されるベースリング４５に摺接するよ
うなっている。

【０１０９】このため、簡単な構成で、インナリング部
４４ａとアウタリング部４４ｂとの間に所定の摩擦力を
発生させることができる。 （ホ） この光学素子保持装置４３では、板バネ８８を
アウタリング部４４ｂに固定されるベースリング４５に
対して付勢するコイルバネ９８を有している。このた
め、板バネ８８とベースリング４５とがより確実に摺接
され、板バネ８８とアウタリング部４４ｂとの間により
確実に所定の摩擦力を発生させることができる。

【０１１０】（ヘ） この光学素子保持装置４３では、
振動吸収機構８７の板バネ８８が、その表面をアウタリ
ング部４４ｂに固定されるベースリング４５に摺接させ
るとともに、可動レンズ３８ａの光軸方向に撓みのほと
んどない状態で取着されている。このため、板バネ８８
における可動レンズ３８ａの光軸方向における剛性が確
保され、アウタリング部４４ｂに対するインナリング部
４４ａの支持剛性を高く維持することができる。

【０１１１】（ト） この光学素子保持装置４３では、
板バネ８８が所定厚さのスペーサ８９を介してインナリ
ング部４４ａの連結アーム部５９に接合固定されてい
る。このため、板バネ８８を固定する際に、そのスペー
サ８９の厚さを適宜選択して装着することにより、取り
付け状態における板バネ８８の可動レンズ３８ａの光軸
と交差する方向の撓み量を小さくすることができる。こ
れにより、板バネ８８における可動レンズ３８ａの光軸
方向の剛性をさらに高くすることができて、アウタリン
グ部４４ｂに対するインナリング部４４ａの支持剛性を
一層高く維持することができる。

【０１１２】（チ） この露光装置３１では、レチクル
Ｒ上に形成されたパターンの像をウエハＷ上に転写する
投影光学系３５の一部をなす可動レンズ３８ａが、前記
の優れた効果を有する光学素子保持装置４３により鏡筒
３７内に保持されている。

【０１１３】このため、可動レンズ３８ａが外部環境か
らの振動の伝達が抑制された状態で保持される。そし
て、その可動レンズ３８ａを高精度にかつ効率よく駆動
調整して、より正確に位置決めすることができる。これ
により、投影光学系３５において、より正確な収差の補
正が可能となり、レチクルＲ上に形成されたパターンの
像の結像精度が向上され、より正確な露光を行うことが
できる。

【０１１４】また、投影光学系３５の収差を高精度かつ
迅速に補正することができるとともに、外部環境からの
振動が吸収されるため、レチクルステージ３４、ウエハ
ステージ３６の駆動後にも、ウエハＷ上に区画された各
露光領域を直ちに露光することができる。このため、高
いスループットを維持しつつ、レチクルＲ上に形成され
たパターンの像をより正確にウエハＷ上に転写すること
ができる。

【０１１５】（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。

【０１１６】図１０に示すように、この第２実施形態に
おける振動吸収機構１１１では、前記板バネ８８の接合
するベースリング４５の外表面上に、そのベースリング
４５の周方向に延びる曲面突部１１２が形成されてい
る。そして、前記板バネ８８は、前記コイルバネ９８に
より前記板バネ押さえ９６を介してベースリング４５側
に付勢された状態で、前記曲面突部１１２上に押圧接合
されている。

【０１１７】従って、本実施形態によれば、前記第１実
施形態に記載したのとほぼ同等の効果に加えて、以下の
ような効果を得ることができる。 （リ） この振動吸収機構１１１では、曲面突部１１２
の存在により、板バネ８８とベースリング４５の外表面
とが、互いに線接触状態で接合される。このため、ベー
スリング４５の外表面を平面状に加工する場合に比べ
て、そのベースリング４５の外表面をそれほど厳密に加
工することなく、板バネ８８とベースリング４５の外表
面とを容易に接合させることができる。従って、ベース
リング４５の加工が容易なものとなる。

【０１１８】（第３実施形態）つぎに、本発明の第３実
施形態について、前記第１実施形態と異なる部分を中心
に説明する。

【０１１９】図１１に示すように、この第３実施形態に
おける振動吸収機構１１６では、前記板バネ８８と対向
するベースリング４５の外表面上に凹部１１７が形成さ
れている。そして、前記板バネ８８は、前記ベースリン
グ４５の外表面には接合せず、前記コイルバネ９８によ
り前記板バネ８８側に付勢された前記板バネ押さえ９６
との間で、所定の摩擦力を発生するようになっている。
ここで、板バネ押さえ９６をコイルバネ９８を介して保
持する押さえプラグ９２は、ベースリング４５に固定さ
れるバネ受け６８に対して固定されている。そして、そ
のベースリング４５は、アウタリング部４４ｂに固定さ
れている。この一方で、前記板バネ８８は、前記板バネ
押さえ９６とは反対側の部分においてインナリング部４
４ａに対して固定されている。このため、板バネ８８
が、インナリング部４４ａとアウタリング部４４ｂとの
間で、可動レンズ３８ａの光軸方向に剛性を保ちつつ、
摺動が可能な構成となっている。

【０１２０】従って、本実施形態によれば、前記第１実
施形態に記載したのとほぼ同等の効果を得ることができ
る。 （第４実施形態）つぎに、本発明の第４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。

【０１２１】図１２に示すように、この第４実施形態に
おける振動吸収機構１２１では、バネ受け６８の中央部
に穿設された貫通孔１２２には、前記第１実施形態にお
ける振動吸収機構８７の貫通孔９３のように段部９４及
び雌ねじ部９５が形成されていない。また、この貫通孔
１２２は、その開口部が前記第１実施形態の貫通孔９３
に比べ大径に形成されている。そして、この貫通孔１２
２内には付勢機構としての永久磁石１２３が係入され、
その永久磁石１２３は前記板バネ８８を前記ベースリン
グ４５側に付勢しつつ、そのベースリング４５の外表面
に磁着している。

【０１２２】この振動吸収機構１２１では、前記板バネ
８８を挟んで永久磁石１２３とベースリング４５とを磁
着させることで、その板バネ８８とベースリング４５の
外周面及び永久磁石１２３との間に所定の摩擦力を発生
させるようになっている。

【０１２３】従って、本実施形態によれば、前記第１実
施形態に記載したのとほぼ同等の効果に加えて、以下の
ような効果を得ることができる。 （ヌ） この振動吸収機構１２１では、板バネ８８を前
記ベースリング４５側に付勢するとともに、その板バネ
８８とベースリング４５の外周面及び永久磁石１２３と
の間に所定の摩擦力を発生させるために永久磁石１２３
が用いられている。このため、板バネ８８及びベースリ
ング４５に対して永久磁石１２３を磁着させるといった
極めて簡素な構成でもって、所定の摩擦力を発生させる
ことができる。また、永久磁石１２３を、異なる磁力を
有するものに変更することで、前記所定の摩擦力を容易
に調整することができる。

【０１２４】（第５実施形態）つぎに、本発明の第５実
施形態について、前記第４実施形態と異なる部分を中心
に説明する。

【０１２５】図１３に示すように、この第５実施形態に
おける振動吸収機構１２６では、バネ受け６８の中央部
に穿設された貫通孔１２２に、前記第４実施形態におけ
る永久磁石１２３に代えて、付勢機構としての電磁石１
２７が係入されている。この電磁石１２７には、調整機
構としての制御ユニット１２８が接続されている。そし
て、この制御ユニット１２８の制御により、前記電磁石
１２７で発生される磁力が、露光装置３１の露光シーケ
ンスに連動して調整されるようになっている。これによ
り、前記露光シーケンスに連動して、前記板バネ８８を
ベースリング４５側に付勢する付勢力、ひいては板バネ
８８とベースリング４５の外周面及び電磁石１２７との
間で発生される所定の摩擦力が調整されるようになって
いる。

【０１２６】この振動吸収機構１２６の電磁石１２７に
おける磁力調整パターンの一例を図１４（ｂ）に示す。
なお、図１４（ａ）は、露光シーケンスの一例を示して
いる。図１４（ａ）に示すように、この露光シーケンス
では、ウエハＷ上に区画された各露光領域を露光する露
光動作が所定の時間をおいて繰り返される。各露光動作
の間には、露光済みの露光領域から他の露光領域に移行
するためのステッピング動作が行われる。このステッピ
ング動作中（移行時）には、前記ウエハステージ３６が
駆動され、前記他の露光領域を投影光学系３５の露光視
野内に対応させるべくウエハＷを移動させる。

【０１２７】この一方で、このステッピング動作中に
は、露光装置３１全体の制御を担う主制御装置（図示
略）の制御のもとで、前記投影光学系３５における大気
圧変化及び照射熱等により発生する諸収差やディストー
ションの変化の補正が行われる。

【０１２８】このような露光シーケンスに連動して、前
記制御ユニット１２８では、電磁石１２７に給電される
電力の電流を、図１４（ｂ）に実線で示すように、変化
させる。すなわち、ウエハＷ上の１つの露光領域の露光
が完了され、ステッピング動作に移行すると、前記制御
ユニット１２８は、前記電磁石１２７への給電を停止
し、その電磁石１２７を消磁させる。これにより、電磁
石１２７と、板バネ８８及びベースリング４５との間の
吸引力が消失され、その吸引力に基づく板バネ８８をベ
ースリング４５側に付勢する付勢力も消失される。

【０１２９】この状態では、前記板バネ８８とベースリ
ング４５及び電磁石１２７との間の摩擦力も小さくな
り、前記アクチュエータ５０からの駆動力が、ほとんど
抵抗なく、アウタリング部４４ｂからインナリング部４
４ａを介して可動レンズ３８ａに伝達される。この電磁
石１２７が消磁されている期間（消磁期間）に、前記制
御装置５１の制御のもとで、アクチュエータ５０が駆動
され、可動レンズ３８ａの位置調整が行われる。

【０１３０】次いで、前記電磁石１２７が消磁されてか
ら、前記可動レンズ３８ａの位置調整が完了する所定の
時間経過後、再び前記電磁石１２７への給電が開始され
る。この際、前記電磁石１２７に供給される電力の電流
は、経時的に徐々に増大され、さらに露光開始時に一気
に増大され所定の値に変更される。これにより、電磁石
１２７が励磁され、その板バネ８８及びベースリング４
５との間の吸引力が徐々に増大され、そして露光開始時
にはその吸引力が所定のレベルに達するようになってい
る。この吸引力の変化に伴って、前記板バネ８８とベー
スリング４５及び電磁石１２７との間の摩擦力も、露光
開始時には所定のレベルに達するようになっている。そ
して、露光中には、前記電磁石１２７に一定の電流が供
給され、前記板バネ８８とベースリング４５及び電磁石
１２７との間に所定の摩擦力が確保されるようになって
いる。

【０１３１】ここで、図１５に示すように、前記消磁期
間においては、前記板バネ８８とベースリング４５及び
電磁石１２７との間の摩擦力が小さくなるため、前記ウ
エハステージ３６の駆動に伴って発生した微小な振動が
アウタリング部４４ｂ及びインナリング部４４ａに伝達
されることがある。しかしながら、電磁石１２７の励磁
が開始され、前記摩擦力が次第に高められていくと、前
記インナリング部４４ａに伝達された微小な振動は直ち
に減衰され、露光開始時にはその微小な振動はほとんど
消失される。

【０１３２】従って、本実施形態によれば、前記第１実
施形態に記載のとほぼ同等の効果に加えて、以下のよう
な効果を得ることができる。 （ル） この振動吸収機構１２６では、板バネ８８の撓
み量を調整する電磁石１２７が設けられている。このた
め、電磁石１２７の励磁により板バネ８８の撓み量を調
整することで、板バネ８８とベースリング４５及び電磁
石１２７との間に所定の摩擦力をより確実に発生させる
ことができる。

【０１３３】（ヲ） この振動吸収機構１２６では、電
磁石１２７が板バネ８８のベースリング４５側への付勢
力を調整するようになっている。このため、板バネ８８
とベースリング４５との間の摩擦力を調整することがで
きて、板バネ８８における振動吸収能力とアクチュエー
タ５０からの駆動力の伝達能力とのバランスをより好適
に調整することができる。

【０１３４】（ワ） この露光装置３１では、投影光学
系３５の振動吸収機構１２６として、板バネ８８を光学
素子保持装置４３のアウタリング部４４ｂに対して付勢
する電磁石１２７を備えている。そして、その電磁石１
２７は、制御ユニット１２８の制御のもとで、露光装置
３１の露光シーケンスに連動して、前記板バネ８８をア
ウタリング部４４ｂに固定されるベースリング４５側へ
付勢する付勢力を調整するようになっている。そして、
ウエハＷ上の各露光領域が露光される露光時には前記板
バネ８８を前記ベースリング４５側に所定の付勢力を付
与するとともに、他の露光領域に移行するステッピング
動作時には前記付勢力を解除するようになっている。

【０１３５】このため、露光時には、板バネとベースリ
ング４５及び電磁石１２７との間に所定の摩擦力がより
確実に発生される。この一方で、ステッピング動作時に
は、前記電磁石１２７の励磁による付勢をゆるめて、前
記摩擦力を小さくする。これにより、可動レンズ３８ａ
の位置調整を行う際には、アクチュエータ５０からの駆
動力に対する前記可動レンズ３８ａの位置調整の応答性
を一層高めることができる。しかも、露光時には、板バ
ネ８８とベースリング４５及び電磁石１２７との摩擦力
により、例えばウエハステージ３６の駆動に伴う微小な
振動をより確実に吸収することができる。

【０１３６】（カ） この振動吸収機構１２６では、制
御ユニット１２８の制御により、電磁石１２７が、ウエ
ハＷのステッピング時に板バネ８８のベースリング４５
側への付勢力を徐々に増大させ、他の露光領域の露光開
始時には前記所定の付勢力を付与するように調整されて
いる。

【０１３７】このため、ステッピング動作時に、板バネ
８８のベースリング４５側への付勢力を小さくして可動
レンズ３８ａを移動させる。これにより、アクチュエー
タ５０からの駆動力に対する抵抗が小さくなって、可動
レンズ３８ａの移動の応答性をさらに高めることができ
る。そして、このステッピング動作時において、可動レ
ンズ３８ａの位置調整が終了すると、電磁石１２７によ
る板バネ８８に対する付勢力が高められ、板バネ８８と
ベースリング４５及び電磁石１２７との間に所定に摩擦
力が発生され、ウエハＷの移動に伴う振動が迅速に吸収
される。従って、可動レンズ３８ａの位置調整時に伝達
された振動が迅速に減衰され、露光装置３１のスループ
ットの低下を抑制することができる。ウエハＷの駆動に
伴って発生する微小な振動が振動吸収機構１２６におい
て吸収され、より正確な露光を行うことができる。

【０１３８】（ヨ） この振動吸収機構１２６では、電
磁石１２７に供給される電力の電流を制御することで、
その電磁石１２７で励磁される磁力を制御して、板バネ
８８とベースリング４５及び電磁石１２７との間の摩擦
力を調整するようになっている。このため、前記摩擦力
の制御を電気的に行うことができて、その摩擦力の制御
を容易に行うことができる。また、板バネ８８とベース
リング４５及び電磁石１２７との間の摩擦力を容易に必
要最低限に設定することができて、アクチュエータ５０
による可動レンズ３８ａの移動の応答性をさらに高める
ことができる。

【０１３９】（変更例）なお、本発明の実施形態は、以
下のように変更してもよい。 ・ 前記各実施形態では、板バネ８８をインナリング部
４４ａ側に固定するともに、アウタリング部４４ｂ側に
摺接するようにした。これに対して、前記板バネ８８を
アウタリング部４４ｂ側に固定するともに、インナリン
グ部４４ａ側に摺接するようにしてもよい。

【０１４０】・ 前記各実施形態では、振動吸収機構８
７，１１１，１１６，１２１．１２６として、板バネ８
８をインナリング部４４ａ側に固定するともに、アウタ
リング部４４ｂ側に摺接する構成を採用した。これに対
して、振動吸収機構として、インナリング部４４ａとア
ウタリング部４４ｂとの間に、例えば蛇腹内に振動吸収
能を有するような粘弾性体を封入したものを介在させる
ようにしてもよい。

【０１４１】・ 前記各実施形態において、板バネ８８
をわずかに撓んだ状態で装着するようにしてもよい。 ・ 前記第１〜第３実施形態において、ロックハンドル
９９を省略してもよい。

【０１４２】・ 前記第１〜第３実施形態において、コ
イルバネ９８を異なるバネ定数のコイルバネに変更し
て、板バネ８８の初期撓み量を調整するようにしてもよ
い。 ・ 前記第１〜第３実施形態において、板バネ８８と板
バネ押さえ９６との間にスペーサを介装して、板バネ８
８の初期撓み量を調整するようにしてもよい。

【０１４３】・ 前記第１〜第３実施形態において、押
さえプラグ９２のバネ受け６８に対する締め込み量を調
整して、板バネ８８の初期撓み量を調整するようにして
もよい。

【０１４４】・ 前記第５実施形態において、図１３に
二点鎖線で示すように、電磁石１２７の外側に、内部に
冷媒の流通するジャケット、ペルチェ素子等の冷却装置
１３１を取着してもよい。このように構成した場合、電
磁石１２７における発熱が可動レンズ３８ａに及ぼす影
響を排除することができる。従って、板バネ８８とベー
スリング４５との間の摩擦力の容易な制御を確保しつ
つ、可動レンズ３８ａの位置決めを厳密に行うことがで
きる。

【０１４５】・ 前記第５実施形態において、ステッピ
ング動作中に、図１４（ｂ）に一点鎖線で示すように、
電磁石１２７を消磁して所定時間経過後、その電磁石１
２７に対して一気に所定電流の電力を供給するようにし
てもよい。また、図１４（ｂ）に二点鎖線で示すよう
に、電磁石１２７を一旦消磁した後、直ちに電磁石１２
７への給電を再開し、その電流量が徐々に増大するよう
に電力を供給するようにしてもよい。また、電磁石１２
７に対する給電を、その電流量が段階的に増大するよう
にしてもよい。

【０１４６】・ 前記第４及び第５実施形態において、
永久磁石１２３及び電磁石１２７をバネ受け６８に固定
して、板バネ８８がその永久磁石１２３及び電磁石１２
７側に吸着されるようにしてもよい。

【０１４７】・ 前記各実施形態では、素子駆動機構と
してのアクチュエータ５０を圧電素子で構成したが、こ
れを磁歪アクチュエータや流体圧アクチュエータで構成
してもよい。

【０１４８】・ 前記各実施形態では、インナリング部
４４ａとアウタリング部４４ｂとの間に復帰機構として
の引張りバネ６９を設けたが、アクチュエータ５０とし
て復帰バネを内蔵した圧電素子を用いて、アクチュエー
タ５０の非作動時に、インナリング部４４ａが可動範囲
の一端側に復帰されるように構成してもよい。

【０１４９】・ 前記各実施形態では光学素子としてレ
ンズ３８が例示されているが、この光学素子は平行平
板、位相差板等の他の光学素子であってもよい。さら
に、この光学素子は、露光光ＥＬを偏向する偏向部材、
露光光ＥＬを反射する反射面を備えた反射光学部材であ
ってもよい。

【０１５０】・ 前記各実施形態では、複数の部分群鏡
筒４２を積層する際に、各部分群鏡筒４２の取付面４８
の間に、間隔調整部材を配置したが、間隔調整部材を省
略して、各部分群鏡筒４２の取付面４８同士を直接接触
させてもよい。

【０１５１】・ この発明の光学素子保持装置４３は、
前記各実施形態の露光装置３１の投影光学系３５におけ
る横置きタイプのレンズ３８の保持構成に限定されるこ
となく、露光装置３１の照明光学系３３における各種光
学素子の保持装置、あるいは縦置きタイプの光学素子の
保持装置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
持装置に具体化してもよい。

【０１５２】・ 本発明の露光装置は、半導体素子製造
用の露光装置３１に限定されるものではなく、また、縮
小露光型の露光装置に限定されるものでもない。すなわ
ち、この露光装置は、液晶表示素子、撮像素子、薄膜磁
気ヘッド等の露光装置を含むものである。また、等倍露
光型の露光装置、ステップ・アンド・リピート方式の一
括露光型露光装置、ステップ・アンド・スキャン方式の
走査露光型露光装置をも含むものである。

【０１５３】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
ーンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用するこ
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。

【０１５４】なお、照明光学系、投影光学系を構成する
複数のレンズまたは反射光学素子の少なくとも一部を本
実施の形態の光学部材保持装置で保持し、この照明光学
系及び投影光学系を露光装置本体に組み込み、光学調整
をするとともに、多数の機械部品からなるウエハステー
ジ（スキャンタイプの露光装置の場合は、レチクルステ
ージも含む）を露光装置本体に取り付けて配線を接続
し、露光光の光路内にガスを供給するガス供給配管を接
続した上で、さらに総合調整（電気調整、動作確認な
ど）をすることにより、実施形態の露光装置を製造する
ことができる。

【０１５５】また、光学部材保持装置を構成する各部品
は、超音波洗浄などにより、加工油や、金属物質などの
不純物を落としたうえで、組み上げられる。なお、露光
装置の製造は、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。

【０１５６】本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−フローライド、及びリチウム−スト
ロンチウム−アルミニウム−フローライド等の結晶や、
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、ＯＨ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、本実施
の形態の光学部材保持装置を適用することができる。

【０１５７】次に、上述した露光装置をリソグラフィ工
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１６は、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体
チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイク
ロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図であ
る。図１６に示すように、まず、ステップＳ１５１（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Ｓ１５２（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）を製作する。一方、ステップＳ１５３（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を製造する。

【０１５８】次に、ステップＳ１５４（基板処理ステッ
プ）において、ステップＳ１５１〜Ｓ１５３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Ｓ１５５（デバイス組立ステップ）にお
いて、ステップＳ１５４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Ｓ１５５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）等の工程が必要に応じて含まれる。

【０１５９】最後に、ステップＳ１５６（検査ステッ
プ）において、ステップＳ１５５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。

【０１６０】図１７は、半導体デバイスの場合におけ
る、図１６のステップＳ１５４の詳細なフローの一例を
示す図である。図１７において、ステップＳ１６１（酸
化ステップ）では、ウエハの表面を酸化させる。ステッ
プＳ１６２（ＣＶＤステップ）では、ウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップＳ１６３（電極形成ステップ）
では、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステッ
プＳ１６４（イオン打込みステップ）では、ウエハにイ
オンを打ち込む。以上のステップＳ１６１〜Ｓ１６４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。

【０１６１】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
１６５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感
光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ１６６（露光ス
テップ）において、上で説明したリソグラフィシステム
（露光装置）によってレチクルの回路パターンをウエハ
に転写する。この転写の動作時に、大気圧変化及び照射
熱により発生する収差やディストーションを上述した光
学素子保持装置４３によって補正する。そして、補正し
ながら転写されたウエハをステップＳ１６７において、
現像する。ステップＳ１６８（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Ｓ
１６９（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。

【０１６２】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Ｓ１６６）におい
て上記の露光装置が用いられ、真空紫外域の露光光によ
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。

【０１６３】

【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、光学素子を高精度に移動させること
ができるとともに、光学素子への外部環境からの振動の
伝達を効率よく抑制することができる。

【０１６４】また、本願請求項２及び請求項３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、簡単な構成で、外部環境から保持部への振動伝達を
抑制しつつ、素子駆動機構から光学素子へと応答性よく
駆動力を伝達することができる。

【０１６５】また、本願請求項４に記載の発明によれ
ば、前記請求項３に記載の発明の効果に加えて、光学素
子を安定した状態で保持することができる。また、本願
請求項５に記載の発明によれば、前記請求項３または請
求項４に記載の発明の効果に加えて、簡単な構成で、保
持部と連結部との間に所定の摩擦力を発生させることが
できる。

【０１６６】また、本願請求項６に記載の発明によれ
ば、前記請求項５に記載の発明の効果に加えて、板バネ
と保持部または連結部との間により確実に所定の摩擦力
を発生させることができる。

【０１６７】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、板バネ
における振動吸収能力と駆動力の伝達能力とのバランス
をより好適に調整できる。

【０１６８】また、本願請求項８に記載の発明によれ
ば、内部に保持された光学素子を高精度にかつ効率よく
駆動調整することができる。また、本願請求項９に記載
の発明によれば、前記請求項８に記載の発明の効果に加
えて、パターンの像の結像精度が向上され、より正確な
露光を行うことができる。

【０１６９】また、本願請求項１０に記載の発明によれ
ば、高いスループットを維持しつつ、パターンの像をよ
り正確に基板上に転写することができる。また、本願請
求項１１に記載の発明によれば、前記請求項１０に記載
の発明の効果に加えて、露光シーケンスに連動して付勢
力を調整することで、露光時に光学素子に振動が伝達さ
れるのをより確実に抑制することができる。

【０１７０】また、本願請求項１２に記載の発明によれ
ば、前記請求項１１に記載の発明の効果に加えて、光学
素子の位置調整を行う際には素子駆動機構からの駆動力
に対する応答性を一層高めることができる。また、露光
時には、外部環境からの振動をより確実に吸収すること
ができる。

【０１７１】また、本願請求項１３に記載の発明によれ
ば、前記請求項１２に記載の発明の効果に加えて、光学
素子の位置調整時に伝達された振動を迅速に減衰させる
ことができ、スループットの低下を抑制することができ
る。

【０１７２】また、本願請求項１４に記載の発明によれ
ば、前記請求項１１〜請求項１３のうちいずれか一項に
記載の発明の効果に加えて、マスクまたは基板の駆動に
伴って発生する振動が吸収され、より正確な露光を行う
ことができる。

【０１７３】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】 第１実施形態の露光装置を示す概略構成図。

【図２】 図１の投影光学系における部分群鏡筒の一部
切欠斜視図。

【図３】 図２の部分群鏡筒の平面図。

【図４】 図３の４−４線における断面図。

【図５】 図２の部分群鏡筒の一部分を拡大して示す要
部側面図。

【図６】 図５の６−６線における部分断面図。

【図７】 図６の振動吸収機構を拡大して示す部分断面
図。

【図８】 図５のアクチュエータの駆動力がインナリン
グ部の連結アーム部に伝達される機構に関する説明図。

【図９】 図６の振動吸収機構の振動吸収効果に関する
説明図。

【図１０】 第２実施形態の振動吸収機構を拡大して示
す部分断面図。

【図１１】 第３実施形態の振動吸収機構を拡大して示
す部分断面図。

【図１２】 第４実施形態の振動吸収機構を拡大して示
す部分断面図。

【図１３】 第５実施形態の振動吸収機構を拡大して示
す部分断面図。

【図１４】 （ａ）は露光シーケンスに関する説明図、
（ｂ）は図１３及び変形例の振動吸収機構における電磁
石への給電パターンに関する説明図。

【図１５】 図１４（ｂ）に実線で示す給電パターンで
の振動の減衰に関する説明図。

【図１６】 デバイスの製造例のフローチャート。

【図１７】 半導体デバイスの場合における図１７の基
板処理に関する詳細なフローチャート。

【図１８】 従来構成の光学素子保持装を示す概略構成
図。

【符号の説明】

３１…露光装置、３４…外部環境及び駆動機構をなすレ
チクルステージ、３５…投影光学系、３６…外部環境及
び駆動機構をなすウエハステージ、３７…鏡筒、３８…
光学素子としてのレンズ、３８ａ…光学素子としての
（可動）レンズ、３８ｂ…光学素子としての（静止）レ
ンズ、４２…鏡筒の一部を構成する部分群鏡筒、４３…
光学素子保持装置、４４ａ…保持部を構成するインナリ
ング部、４４ｂ…連結部を構成するアウタリング部、５
０…素子駆動機構としてのアクチュエータ、８７，１１
１，１１６，１２１，１２６…振動吸収機構、８８…摺
動機構をなす板バネ、９８…付勢機構をなすコイルバ
ネ、１２３…付勢機構をなす永久磁石、１２７…付勢機
構をなす電磁石、１２８…調整機構をなす制御ユニッ
ト、Ｒ…マスクとしてのレチクル、Ｗ…基板としてのウ
エハ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 7/08 Ｇ０３Ｂ 5/06 Ｇ０３Ｂ 5/06 Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１ Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｄ Ｈ０１Ｌ 21/027 ５０３Ｆ Ｇ０２Ｂ 7/04 Ｅ Ｆターム(参考） 2H043 AB07 AB10 AB18 AB30 AB36 2H044 AA04 AA09 AA11 AA15 AA16 AA17 AA19 AB06 AB07 AB17 AB22 AB24 AB25 AC01 AC03 BE04 BE06 BE10 BE20 DB04 DD00 5F046 AA23 BA03 CB12 CB20

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と、 前記保持部に連結される連結部と、 前記連結部に対して前記保持部を移動させることによ
   り、前記光学素子を移動させる素子駆動機構と、 前記連結部を介して前記保持部に伝達される外部環境の
   振動を吸収する振動吸収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】 前記振動吸収機構は、前記素子駆動機構
   が前記光学素子を移動させるべく所定の駆動力を前記保
   持部に与えた時、前記保持部と前記連結部との相対移動
   を許容する摩擦力を備えることを特徴とする請求項１に
   記載の光学素子保持機構。
3. 【請求項３】 前記振動吸収機構は、前記保持部と前記
   連結部とが互いに接触した状態で摺動する摺動機構を備
   え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】 前記摺動機構は、前記光学素子の光軸方
   向には剛性を有するとともに、前記光学素子の光軸と交
   差する方向には可撓性を有するものであることを特徴と
   する請求項３に記載の光学素子保持装置。
5. 【請求項５】 前記摺動機構は、前記光学素子の光軸方
   向に長手方向を有する板バネからなり、該板バネの一端
   部が前記保持部または前記連結部の一方に固定されると
   ともに、その他端部が少なくとも前記保持部または前記
   連結部の他方に摺接することを特徴とする請求項３また
   は請求項４に記載の光学素子保持装置。
6. 【請求項６】 前記摺動機構は、前記板バネを前記保持
   部または前記連結部の他方に対して付勢する付勢機構を
   有することを特徴とする請求項５に記載の光学素子保持
   装置。
7. 【請求項７】 前記付勢機構は、付勢力を調整する調整
   機構を有する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】 内部に少なくとも１つの光学素子を保持
   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７
   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。
9. 【請求項９】 前記少なくとも１つの光学素子は、マス
   ク上に形成されたパターンの像を基板上に転写する投影
   光学系の一部であることを特徴とする請求項８に記載の
   鏡筒。
10. 【請求項１０】 露光光のもとで、マスク上に形成され
    たパターンの像を基板上に露光する露光装置において、 前記露光光の光路中に配置される少なくとも１つの光学
    素子を、請求項８または請求項９に記載の鏡筒内に収容
    したことを特徴とする露光装置。
11. 【請求項１１】 前記振動吸収機構の一部をなし、一端
    が前記保持部と前記連結部との一方に固定され、他端が
    前記保持部と前記連結部との他方に摺動する板バネと、
    その板バネを前記保持部と前記連結部との他方に対して
    付勢する付勢機構とを備え、その付勢機構は、前記パタ
    ーンの像を前記基板上に露光する露光シーケンスに連動
    して前記保持部または前記連結部の他方に対する付勢力
    を調整することを特徴とする請求項１０に記載の露光装
    置。
12. 【請求項１２】 前記付勢機構は、前記露光シーケンス
    として、前記基板上に区画された所定の露光領域が露光
    される露光時に前記保持部または前記連結部の他方に対
    して所定の付勢力を付与するとともに、前記露光シーケ
    ンスとして、１つの前記露光領域から他の前記露光領域
    に移行する移行時には前記付勢力を解除するまたは前記
    付勢力を徐々に小さくなるように付与することを特徴と
    する請求項１１に記載の露光装置。
13. 【請求項１３】 前記付勢機構は、前記移行時に、前記
    保持部または前記連結部の他方に対して、前記付勢力を
    徐々にまたは段階的に増大させ、少なくとも前記他の露
    光領域への移行が終了する直前には前記所定の付勢力を
    付与するように調整することを特徴とする請求項１２に
    記載の露光装置。
14. 【請求項１４】 前記マスク及び前記基板の少なくとも
    一方を駆動する駆動機構を有し、前記付勢機構は、前記
    マスク及び基板の駆動状態に応じて前記保持部または前
    記連結部の他方に対する付勢力を調整することを特徴と
    する請求項１１〜請求項１３のうちいずれか一項に記載
    の露光装置。
15. 【請求項１５】 リソグラフィ工程を含むデバイスの製
    造方法において、 前記リソグラフィ工程で、請求項１０〜請求項１３のう
    ちいずれか一項に記載の露光装置を用いて露光すること
    を特徴とするデバイスの製造方法。