JP2005276932A - 露光装置及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】投影光学系の光学性能を低下させることが無く、長期間に渡り、高精度な露光を行う。
【解決手段】照明光ＥＬを反射型マスクＲに対して所定の入射角で入射させる特定ミラーＭｃが投影ユニットＰＵを保持するボディ２６とは物理的に分離した照明系保持架台５６で保持されている。このため、照明光の照射に起因する特定ミラーの発熱（温度上昇）が生じても、その熱が投影ユニット内の投影光学系を構成する光学部材に熱伝導によって伝播するのが抑制される。これにより、光学部材の熱変形に起因する投影光学系の光学性能（結像特性を含む）の低下を効果的に抑制することが可能になる。
【選択図】図２

Description

本発明は、露光装置及びデバイス製造方法に係り、更に詳しくは半導体素子等を製造するためのリソグラフィ工程で用いられる露光装置及び該露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。

従来より、半導体素子、液晶表示素子等を製造するためのリソグラフィ工程では、マスク又はレチクル（以下「レチクル」と総称する）に形成されたパターンを、投影光学系を介してレジスト等が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の基板（以下、適宜ウエハともいう）上に転写する露光装置が用いられている。近年この種の装置として、スループットを重視する観点から、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置（いわゆる「ステッパ」）や、このステッパを改良したステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置などの逐次移動型の投影露光装置が主として用いられている。

これらの露光装置では露光用の照明光（露光ビーム）として超高圧水銀ランプからの紫外域の輝線、例えばｉ線（波長３６５ｎｍ）や、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）などが使用されていた。近年ではより高い解像度（解像力）を得るために、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を露光ビームとする露光装置も実用化されている。これらの露光装置の投影光学系としては屈折系、又は反射屈折系が主として用いられていた。

しかし、最近では、これらの露光装置に対し、更に一層高い解像度を実現するために、波長が１００ｎｍ以下の極端紫外光（ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet）光）を発生するＳＯＲ（Synchrotron Orbital Radiation）リング又はレーザプラズマ光源等を露光光源として使用するＥＵＶ露光装置（ＥＵＶＬ）の開発が進められている。

ＥＵＶ露光装置では、ＥＵＶ光を好適に透過する光学材料が現時点では存在しないことから、照明光学系及び投影光学系は、反射型の光学部材（反射光学素子）のみから成るオール反射の光学系が採用され、レチクルもまた反射型レチクルが用いられる。また、ＥＵＶ光は、殆どの物質で吸収されるため、ＥＵＶ光の光路空間は所定の高真空状態に設定する必要があり、通常ＥＵＶ露光装置の本体は、真空チャンバ内に設置される。

しかるに、ＥＵＶ露光装置のように、オール反射の照明光学系を用いて、反射型レチクルに露光ビームを入射させ、そのレチクルからの反射光をオール反射の投影光学系に入射させ、ウエハ上に投射する場合、投影光学系の物体面側（レチクル側）は非テレセントリックとなるので、投影光学系の光軸方向に関するレチクルの位置誤差が、ウエハ上に形成されるレチクルパターンの像の横ずれの要因となる。投影光学系の光軸方向に関するレチクルの位置誤差が同一の値である場合、露光ビームの入射角が小さいほど上記の横ずれ量は小さくなる。ＥＵＶ露光装置が対象とする最小線幅が７０ｎｍ程度以下の高集積度のデバイスの製造に際しては、許容されるトータルオーバーレイ誤差が非常に小さいので、必要な解像度を得られる開口数（Ｎ．Ａ．）を確保した上で、露光ビームの入射角は小さく設定される。例えば露光ビームの波長が１３ｎｍである場合には、レチクルに対する露光ビームの入射角は、約５０〔ｍｒａｄ〕に設定される（例えば、下記特許文献１参照）。このため、露光装置の大型化防止の観点から、照明光学系と投影光学系とを近接配置し、前記照明光学系からレチクルに対して直接に（すなわち露光エネルギの低下につながる不要な反射光学素子を介さずに）露光ビームを入射させる場合には、そのレチクルに対して露光ビームを入射させる照明光学系の一部のミラー（以下「特定ミラー」と呼ぶ）はレチクルのほぼ直下に設置されることとなる。しかるに、通常、レチクルの直下には投影光学系が配置されるため、特定ミラーを、投影光学系の内部や投影光学系の最近傍に設置することが必要になる。

特定ミラーを、投影光学系内部又は最近傍の位置に設置する場合、特定ミラーに対し露光ビームが照射され、その特定ミラーが熱を吸収することに起因する温度上昇により、周囲の部材に悪影響を与えるおそれがある。特に、特定ミラーを投影光学系内部に配置する場合には、その特定ミラーからの熱が主として熱伝導によって鏡筒を介して投影光学系内の他の光学部材に伝播され、投影光学系内の他の光学部材に熱変形が生じ、結果的に投影光学系の結像特性を低下させるおそれがある。特定ミラーを投影光学系の最近傍の位置に設置し、投影光学系の鏡筒の一部に形成された切り欠き部を介してレチクルに露光ビームを照射する場合にも、特定ミラーからの鏡筒を介した熱の伝播により他の光学部材に熱変形が生じ得る。

しかしながら、これまでは、前述したように、露光装置の投影光学系としては屈折系、又は反射屈折系が主として用いられていたため、上記の特定ミラーのように、照明光学系内の光学素子を、投影光学系の内部や投影光学系の最近傍に設置する構成については殆ど考慮されたことがないのが、実情である。

また、上述の説明からも分かるように、特定ミラーは、その反射面の位置・角度調整ができた方が望ましいが、その特定ミラーの調整機構を投影光学系の鏡筒に設けると、その調整機構の駆動力又はその反力が、鏡筒を介して投影光学系内の他の光学素子に伝達し、他の光学素子の振動要因と成りかねない。

米国特許第６，４０６，８２０号明細書

本発明は、上述した事情の下でなされたもので、第１の観点からすると、反射型マスク（Ｒ）を介した照明光（ＥＬ）で感光物体（Ｗ）を露光し、前記反射型マスクに形成されたパターンを前記感光物体上に転写する露光装置であって、照明光を前記反射型マスクに対して所定の入射角で入射させる特定ミラー（Ｍｃ）を含む照明光学系と；前記反射型マスクから射出された前記照明光を感光物体上に投射する投影光学系を有する投影ユニット（ＰＵ）と；前記投影ユニットを保持するボディ（２６）と；前記照明光学系を構成する前記特定ミラーを含む複数の光学部材を保持し、前記ボディとは物理的に分離した照明系保持架台（５６）と；を備える露光装置である。

これによれば、特定ミラーが投影光学系を保持するボディとは物理的に分離した照明系保持架台で保持されていることから、特定ミラーが投影ユニット近傍（又は内部）に配置されているにも拘わらず、照明光の照射に起因する特定ミラーの発熱（温度上昇）が生じても、その熱が投影ユニット内の投影光学系を構成する光学部材に熱伝導によって伝播するのが抑制される。これにより、光学部材の熱変形に起因する投影光学系の光学性能（結像特性を含む）の低下を効果的に抑制して、長期間に渡り、その投影光学系を用いて、高精度な露光（感光物体へのパターンの転写）を実現することが可能となる。

この場合において、前記特定ミラーは前記投影ユニットを構成する鏡筒内に配置された場合、前記照明光は、前記鏡筒に形成された開口を介して前記特定ミラーに入射し、前記反射型マスクに向けて反射されることとすることができる。

また、リソグラフィ工程において、本発明の露光装置を用いて露光を行うことにより、長期間に渡り、精度良く反射型マスクのパターンを感光物体上に転写することができ、これにより、より高集積度のマイクロデバイスを歩留まり良く製造することができ、その生産性を向上させることができる。従って、本発明は第２の観点からすると、本発明の露光装置を用いるデバイス製造方法であるとも言える。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図１１に基づいて説明する。

図１には、一実施形態に係る露光装置１０の全体構成が概略的に示されている。この図１では、露光装置１０を構成する、後述する上側チャンバ４２、下側チャンバ４４及びミラーチャンバ４０が、それぞれ一部破断して示されている。

この露光装置１０では、反射型マスクとしてのレチクルＲからの反射光束を、感光物体としてのウエハＷ上に垂直に投射する投影光学系を内部に有する投影ユニットＰＵが採用されているので、以下においては、この投影光学系からウエハＷへの照明光の投射方向を投影光学系の光軸方向と呼ぶとともに、この光軸方向をＺ軸方向、これに直交する面内で図１における紙面内左右方向をＹ軸方向、紙面に直交する方向をＸ軸方向として説明する。

この露光装置１０は、レチクルＲに形成された回路パターン（以下、「レチクルパターン」と略述する）の一部の像を投影ユニットＰＵ内の投影光学系を介してウエハＷ上に投影しつつ、レチクルＲとウエハＷとを投影ユニットＰＵに対して１次元方向（Ｙ軸方向）に相対走査することにより、レチクルパターンをウエハＷ上の複数のショット領域の各々にステップ・アンド・スキャン方式で転写するものである。

露光装置１０は、レチクルＲを照明光（ＥＵＶ光）ＥＬで照明する照明系１０Ａと、該照明系１０Ａの＋Ｙ側に近接して配置された露光装置本体部１０Ｂとを備えている。

照明系１０Ａは、第１部分照明系１２と、第２部分照明系１５とを備えている。このうち、第１部分照明系１２は、図１では、図示の便宜上から単なるブロックで示されているが、実際には、図３に模式的に示されるように、波長１１ｎｍの軟Ｘ線領域の照明光（ＥＵＶ光）ＥＬを射出するＳＯＲ（Synchrotron Orbital Radiation）リングから成る不図示の露光光源と、集光ミラー及びコリメータミラーなどを含んで構成されるミラー系１１４と、反射型のオプティカル・インテグレータ（ホモジナイザ）としての第１のフライアイミラー１１６Ａ及び第２のフライアイミラー１１６Ｂとを備えている。照明光ＥＬは、不図示の露光光源から不図示のビームラインを介してミラー系１１４を構成する集光ミラーに導かれている。

前記第１のフライアイミラー１１６Ａは、例えば、図４（Ａ）に示されるように、複数列（図４（Ａ）では３列）の光学素子群１１８Ａ〜１１８Ｃから構成され、光学素子群１１８Ａ〜１１８Ｃのそれぞれは、円弧状の細長い反射面を有する反射光学素子（ミラーエレメント）１２０を複数備えている。前記第２のフライアイミラー１１６Ｂは、図４（Ｂ）に示されるように、複数群（図４（Ｂ）では３群）の光学素子群１２２Ａ〜１２２Ｃから構成され、光学素子群１２２Ａ〜１２２Ｃのそれぞれは、ほぼ正方形状の反射面を有する反射光学素子（ミラーエレメント）１２３を複数備えている。光学素子群１２２Ａ〜１２２Ｃを構成する光学素子は全体として概略円形となるように配置されている。

これら第１のフライアイミラー１１６Ａ、第２のフライアイミラー１１６Ｂでは、第１のフライアイミラー１１６Ａの光学素子群１１８Ａと第２のフライアイミラー１１６Ｂの光学素子群１２２Ａ、光学素子群１１８Ｂと光学素子群１２２Ｂ、光学素子群１１８Ｃと光学素子群１２２Ｃとがそれぞれ対応しており、例えば、図４（Ｃ）に示されるように、光学素子群１１８Ａの図４（Ａ）の紙面上下方向に隣接する３つの光学素子で反射された光が、光学素子群１２２Ａの図４（Ｂ）の紙面左右方向に隣接する３つの光学素子に入射するようになっている。

この場合、第１のフライアイミラー１１６Ａの紙面上下方向の反射光学素子の配列数は、第２のフライアイミラー１１６Ｂの紙面上下方向の反射光学素子の配列数の３倍程度となっており、積分効果によって第２のフライアイミラー１１６Ｂの各反射光学素子上での照度は均一化される。

図１に戻り、前記第２部分照明系１５は、第１部分照明系１２から射出された照明光ＥＬを順次反射して最終的に所定の入射角、例えば約５０〔ｍｒａｄ〕でレチクルＲのパターン面（図１における下面（−Ｚ側の面））に入射させる複数枚のミラーを有するミラーユニット１４と、該ミラーユニット１４を収容するミラーチャンバ４０とを備えている。

前記ミラーユニット１４は、床面Ｆ上に設けられた複数本（ここでは３本又は４本）の支持部材５２によりほぼ水平に支持された支持定盤５０上に固定されている。この支持定盤５０の上面側に、前述のミラーチャンバ４０が設けられている。このミラーチャンバ４０の−Ｙ側の側壁には第１部分照明系１２からの照明光ＥＬを入射させるための第１開口４９が形成され、ミラーチャンバ４０の＋Ｙ側の側壁には照明光ＥＬを射出するための第２開口４８が形成されている。

ミラーチャンバ４０は、該ミラーチャンバ４０と支持定盤５０とによって区画される空間等の高真空状態を維持できるように、気密性が高く構成されている。

前記ミラーユニット１４は、その一部分が支持部材５２の上方の所定の空間を覆うミラーチャンバ４０の第２開口４８からはみ出した状態とされている。このミラーユニット１４は、図２及び図３に示されるように、３つのトロイダル非球面斜入射ミラーから成る反射ミラー（第１反射ミラーＭａ、第２反射ミラーＭｂ、第３反射ミラーＭｃ）と、該３つの反射ミラーを所定の位置関係で保持する保持台６０とを備えている。これら反射ミラーＭａ〜Ｍｃによりコンデンサ系が構成されている。なお、このミラーユニット１４については後に更に詳述する。

本実施形態では、上述したミラー系１１４、第１のフライアイミラー１１６Ａ、第２のフライアイミラー１１６Ｂ、及びミラーユニット１４の第１〜第３の反射ミラーＭａ〜Ｍｃによって、照明光学系が構成されている。

上述のようにして構成された照明光学系によると、前記露光光源から射出された照明光ＥＬは、ミラー系１１４を構成する集光ミラーにより集光され、コリメータミラーの反射面によって反射及び偏向されてほぼ平行光束となって、第１のフライアイミラー１１６Ａに入射する。第１のフライアイミラー１１６Ａで反射された照明光ＥＬは、第２のフライアイミラー１１６Ｂで反射されて照度分布が均一化された状態でミラーユニット１４を構成する第１反射ミラーＭａに入射する。その後、照明光ＥＬは、コンデンサ系を構成する第１反射ミラーＭａ、第２反射ミラーＭｂ、第３反射ミラーＭｃで順次反射、集光されて、レチクルＲのパターン面（下面）を円弧スリット状の照明光となって照明する（実際には、照明光ＥＬは、後述する投影ユニットＰＵの鏡筒の開口部を介して第３反射ミラーＭｃ及びレチクルＲに到達する（図２参照））。

これまでの説明から明らかなように、本実施形態では、第３反射ミラーＭｃによって特定ミラーが構成されている。また、床面Ｆ上に設けられた複数本の支持部材５２、これらの支持部材によって水平に支持された支持定盤５０、及び該支持定盤５０上に固定され前記第１〜第３反射ミラーＭａ〜Ｍｃを保持する保持台６０によって、照明系保持架台５６が構成されている。

前記露光装置本体部１０Ｂは、図１及び図２に示されるように、レチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、前記レチクルＲのパターン面で反射された照明光ＥＬをウエハＷの被露光面に投射する投影光学系を含む投影ユニットＰＵ、ウエハＷが載置されるウエハステージＷＳＴ、投影ユニットＰＵを保持するボディとしての本体ボディ２６、該ボディ２６を構成する鏡筒定盤（メインフレーム）２０上に設置され、レチクルステージＲＳＴ及び投影ユニットＰＵの下端部近傍の一部を除く残りの部分を取り囲む上側チャンバ４２、及び鏡筒定盤２０の下面に吊り下げ支持され、ウエハステージＷＳＴ等を収容する下側チャンバ４４を備えている。

前記上側チャンバ４２は、図１及び図２に示されるように、概略直方体状の形状を有し、その内部に投影ユニットＰＵ、後述するアライメント検出系ＡＬＧ、レチクルステージＲＳＴ、レチクルステージベース３２及び不図示の支持コラム等が収容されている。この上側チャンバ４２の−Ｙ側の側壁の一部（前記ミラーチャンバ４０に形成された第２開口４８に対向する部分）には、該第２開口４８とほぼ同一の大きさ及び形状を有する開口４７が形成されている。

上側チャンバ４２とミラーチャンバ４０との間には、前述の第２開口４８及び開口４７の周囲部分に、両チャンバ４２、４０を接続する伸縮自在のベローズ４６が設けられている。このベローズ４６により、上側チャンバ４２の内部空間とミラーチャンバ４０の内部空間とが、外部に対してほぼ気密状態で隔離されるとともに、両チャンバ４２、４０間における振動の伝達が抑制されている。

前記上側チャンバ４２は、該上側チャンバ４２と鏡筒定盤２０とによって区画される空間等の高真空状態を維持できるように、気密性が高く構成されている。

前記レチクルステージＲＳＴは、前述の支持コラム（不図示）によって水平に支持されたレチクルステージベース３２上に配置され、レチクルステージ駆動部３４（図１では図示せず、図１１参照）を構成する例えば磁気浮上型２次元リニアアクチュエータが発生する磁気浮上力によって前記レチクルステージベース３２上で浮上支持されている。レチクルステージＲＳＴは、レチクルステージ駆動部３４が発生する駆動力によってＹ軸方向に所定ストロークで駆動されるとともに、Ｘ軸方向及びθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）にも微小量駆動されるようになっている。また、このレチクルステージＲＳＴは、レチクルステージ駆動部３４が複数箇所で発生する磁気浮上力の調整によってＺ軸方向及びＸＹ面に対する傾斜方向（Ｘ軸回りの回転方向であるθｘ方向及びＹ軸回りの回転方向であるθｙ方向）にも微小量だけ駆動可能に構成されている。

レチクルステージＲＳＴの下面側に不図示の静電チャック方式（又はメカチャック方式）のレチクルホルダが設けられ、該レチクルホルダによってレチクルＲが保持されている。このレチクルＲとしては、照明光ＥＬが波長１１ｎｍのＥＵＶ光であることと対応して反射型レチクルが用いられている。このレチクルＲは、そのパターン面が下面となる状態でレチクルホルダによって保持されている。このレチクルＲは、シリコンウエハ、石英、低膨張ガラスなどの薄い板から成り、その−Ｚ側の表面（パターン面）には、ＥＵＶ光を反射する反射膜が形成されている。この反射膜は、モリブデンＭｏとベリリウムＢｅの膜が交互に約５．５ｎｍの周期で、約５０ペア積層された多層膜である。この多層膜は波長１１ｎｍのＥＵＶ光に対して約７０％の反射率を有する。

レチクルＲのパターン面に形成された多層膜の上には、吸収層として例えばニッケルＮｉ又はアルミニウムＡｌが一面に塗布され、その吸収層にパターンニングが施されて回路パターンが形成されている。

レチクルＲの吸収層が残っている部分に当たった照明光（ＥＵＶ光）ＥＬはその吸収層によって吸収され、吸収層の抜けた部分（吸収層が除去された部分）の反射膜に当たった照明光ＥＬはその反射膜によって反射され、結果として回路パターンの情報を含んだ照明光ＥＬがレチクルＲのパターン面からの反射光として投影ユニットＰＵへ向かう。

レチクルステージＲＳＴ（レチクルＲ）のステージ移動面内での位置（ＸＹ面内の位置）は、レチクルステージＲＳＴに設けられた（又は形成された）反射面にレーザビームを投射するレチクルレーザ干渉計（以下、「レチクル干渉計」という）８２Ｒによって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。ここで、実際には、レチクル干渉計は、レチクルステージＲＳＴのＸ軸方向位置（Ｘ位置）を計測するレチクルＸ干渉計とレチクルステージＲＳＴのＹ軸方向位置（Ｙ位置）を計測するレチクルＹ干渉計とが設けられているが、図１ではこれらが代表的にレチクル干渉計８２Ｒとして示されている。そして、レチクルＹ干渉計とレチクルＸ干渉計の少なくとも一方、例えばレチクルＹ干渉計は、測長軸を２軸有する２軸干渉計であり、このレチクルＹ干渉計の計測値に基づきレチクルステージＲＳＴ（レチクルＲ）のＹ位置に加え、θｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）の回転量（ヨーイング量）も計測できるようになっている。

前記レチクルＲのＺ軸方向の位置及びＸＹ面に対する傾斜（θｘ、θｙ方向の回転量）は、レチクルＲのパターン面に対し斜め方向（投影光学系の光軸方向に対して所定角度傾斜した方向）から複数の結像光束を照射する送光系１３ａと、レチクルＲのパターン面で反射された各結像光束の反射光束を個別に受光する複数の受光素子を有する受光系１３ｂとから構成される斜入射方式の多点焦点位置検出系から成るレチクルフォーカスセンサ（１３ａ，１３ｂ）によって計測（検出）されている。このレチクルフォーカスセンサ（１３ａ，１３ｂ）と同様の構成の多点焦点位置検出系は、例えば特開平６−２８３４０３号公報（対応米国特許第５，４４８，３３２号）等に詳細に開示されている。

レチクル干渉計８２Ｒ及びレチクルフォーカスセンサ（１３ａ，１３ｂ）の計測値は、主制御装置１２０（図１１参照）に供給され、該主制御装置１２０によってそれらレチクル干渉計８２Ｒ及びレチクルフォーカスセンサ（１３ａ，１３ｂ）の計測値に基づいてレチクルステージ駆動部３４を介してレチクルステージＲＳＴが駆動されることで、レチクルＲの６次元方向の位置及び姿勢制御が行われるようになっている。

前記本体ボディ２６は、図２に示されるように、床面Ｆ上に設けられた複数本（例えば３本又は４本）の支持部材２２と、各支持部材２２上部にそれぞれ各１つ設けられた複数の防振ユニット２４と、該防振ユニット２４を介して前記複数本の支持部材２２によりほぼ水平に支持された前記鏡筒定盤２０と、該鏡筒定盤２０の下面に吊り下げ状態で固定された吊り下げコラム４３と、鏡筒定盤２０の上面に設けられ、前述したレチクルステージベース３２を支持する不図示の支持コラムとを備えている。

前記各防振ユニット２４は、支持部材２２の上部に直列（又は並列）に配置された内圧が調整可能なエアマウントとボイスコイルモータとを含んで構成されている。各防振ユニット２４のエアマウントによって、床面Ｆ及び支持部材２２を介して鏡筒定盤２０に伝わる床面Ｆからの微振動がマイクロＧレベルで絶縁されるようになっている。

前記鏡筒定盤２０は鋳物等から成り、その中央部に形成された平面視（上方から見て）円形の第１開口２０ａと該第１開口２０ａから＋Ｘ方向に所定距離離れた位置に形成された第２開口（不図示）とを有している。

前記鏡筒定盤２０の第１開口２０ａの内部に、前述の投影ユニットＰＵが上方から挿入され、鏡筒定盤２０上に設けられた３つの防振ユニット（投影ユニットＰＵの裏側に位置する１つの防振ユニットは不図示）２８によって、投影ユニットＰＵのフランジ部ＦＬＧ１が下方から３点支持されている。各防振ユニット２８としては、前述の防振ユニット２４と同様の構成のものが用いられている。

前記投影ユニットＰＵは、図２に示されるように、鏡筒１６と、該鏡筒１６の内部に同図に示されるような所定の位置関係で上から下に順に配置された、第２ミラーＭ２、第４ミラーＭ４、第３ミラーＭ３及び第１ミラーＭ１の合計４つのミラー（反射光学素子）から成る投影光学系とを備えている。この投影光学系は、開口数（Ｎ．Ａ．）が例えば０．１で、投影倍率が１／４倍に設定されている。

前記第１〜第４ミラーＭ１〜Ｍ４は、いずれも投影ユニットＰＵ（投影光学系）の光軸、すなわち鏡筒１６の中心軸に関して回転対称の反射面を有しており、特に第１ミラーＭ１及び第４ミラーＭ４の反射面は球面となっている。各反射面の凹凸誤差は設計値に対しＲＭＳ値（標準偏差）で０．２ｎｍから０．３ｎｍ以下に抑えられている。また、第４ミラーＭ４には、図２に示されるように、開口が形成されている。

また、鏡筒１６には、図２及び投影ユニットＰＵ及びミラーユニット１４を斜視図にて示す図５から分かるように、周壁の−Ｙ側に開口５９ａが形成されており、該開口５９ａを介して、鏡筒１６の内側に前述のミラーユニット１４を構成する第３反射ミラーＭｃが挿入されている。更に、鏡筒１６の上壁（天井壁）及び底壁には、図２に示されるように、照明光ＥＬの通路となる開口５９ｂ，５９ｃが形成されている。

このようにして構成された投影ユニットＰＵによると、図２に示されるように、前述のコンデンサ系を構成する第１反射ミラーＭａ、第２反射ミラーＭｂで順次反射された照明光ＥＬが、ミラーチャンバ４０の第２開口４８、上側チャンバ４２の開口４７及び鏡筒１６の開口５９ａを順次介して第３反射ミラーＭｃの反射面に到達し、その反射面で反射、集光された後、鏡筒１６の開口５９ｂを介してレチクルＲのパターン面（下面）に所定の入射角、例えば５０（ｍｒａｄ）で入射する。これにより、レチクルＲのパターン面が円弧スリット状の照明光ＥＬにより照明される。

そして、そのレチクルＲのパターン面で反射されたレチクルパターンの情報を含む照明光ＥＬは、開口５９ｂを介して鏡筒１６内に入射し、第１ミラーＭ１に到達する。この第１ミラーＭ１の反射面で反射された照明光ＥＬは、第４ミラーＭ４の開口を介して第２ミラーＭ２の反射面に入射し、その反射面で反射され第４ミラーＭ４の開口を介して第３ミラーＭ３の反射面に入射する。その第３ミラーＭ３の反射面で反射された照明光ＥＬは、第４ミラーＭ４の反射面で反射され、主光線の向きが鉛直下向きに偏向される。そして、この照明光ＥＬは、ウエハＷ上に投射される。これによりレチクルパターンの縮小像がウエハＷ上に形成される。

前記鏡筒定盤２０の前記第２開口の内部には、図１に示されるように、前記アライメント検出系ＡＬＧが上方から挿入され、外周部に設けられたフランジＦＬＧ２を介して鏡筒定盤２０に固定されている。このアライメント検出系ＡＬＧとしては、ブロードバンド光をウエハＷ上のアライメントマーク（又は後述する空間像計測器ＦＭ）に照射し、その反射光を受光して画像処理によりマーク検出を行うＦＩＡ（Field Image Alignment ）方式のアライメントセンサ、レーザ光をウエハＷ上の回折格子状のアライメントマークに２方向から照射し、発生した２つの回折光を干渉させ、その位相からアライメントマークの位置情報を検出するＬＩＡ（Laser Interferometric Alignment）方式のアライメントセンサ、レーザ光をウエハＷ上のアライメントマークに照射し、回折・散乱された光の強度を利用してマーク位置を計測するＬＳＡ（Laser Step Alignment）方式のアライメントセンサやＡＦＭ（原子間力顕微鏡）のような走査型プローブ顕微鏡等種々のものを用いることができる。

さらに、投影ユニットＰＵの鏡筒１６には、不図示の保持部を介してウエハフォーカスセンサ（１０４ａ，１０４ｂ）が一体的に取り付けられている。このウエハフォーカスセンサ（１０４ａ，１０４ｂ）としては、投影光学系の光軸に対して所定角度傾斜した方向から被検面（ウエハＷの表面）に複数の結像光束を照射する照射系１０４ａと、各結像光束の被検面からの反射光を個別に受光する複数の受光素子を有する受光系１０４ｂとを備えた、前述のレチクルフォーカスセンサと同様の構成の多点焦点位置検出系が用いられている。このウエハフォーカスセンサ（１０４ａ，１０４ｂ）によって、投影ユニットＰＵの鏡筒１６を基準とするウエハＷ表面のＺ軸方向の位置及び傾斜量が計測されている。

前記吊り下げコラム４３は、図２に示されるように、鏡筒定盤２０の下面にその一端がそれぞれ接続された複数本の支持部材４５と、該複数本の支持部材４５の他端がそれぞれ接続され、それらの支持部材４５によって鏡筒定盤２０の下方で水平になるように吊り下げ支持されたウエハステージベース３０とを備えている。

前記ウエハステージＷＳＴは、例えば磁気浮上型２次元リニアアクチュエータから成るウエハステージ駆動部６２（図１及び図２では不図示、図１１参照）によって上記ウエハステージベース３０上に浮上支持されている。ウエハステージＷＳＴは、前記ウエハステージ駆動部６２によってＸ軸方向及びＹ軸方向に所定ストローク（ストロークは例えば３００〜４００ｍｍである）で駆動されるとともに、θｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）にも微小量駆動されるようになっている。また、このウエハステージＷＳＴは、ウエハステージ駆動部６２によってＺ軸方向及びＸＹ面に対する傾斜方向にも微小量だけ駆動可能に構成されている。

ウエハステージＷＳＴの上面には、静電チャック方式の不図示のウエハホルダが載置され、該ウエハホルダによってウエハＷが吸着保持されている。ウエハステージＷＳＴの位置は、外部に配置されたウエハレーザ干渉計（以下、「ウエハ干渉計」という）８２Ｗにより、例えば、０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。なお、実際には、Ｘ軸方向に測長軸を有する干渉計及びＹ軸方向に測長軸を有する干渉計が設けられているが、図１ではこれらが代表的にウエハ干渉計８２Ｗとして示されている。それらの干渉計は、測長軸を複数有する多軸干渉計で構成され、ウエハステージＷＳＴのＸ、Ｙ位置の他、回転（ヨーイング（Ｚ軸回りの回転であるθｚ回転）、ピッチング（Ｘ軸回りの回転であるθｘ回転）、ローリング（Ｙ軸回りの回転であるθｙ回転））も計測可能となっている。

ウエハ干渉計８２Ｗ及びウエハフォーカスセンサ（１０４ａ、１０４ｂ）の計測値は、主制御装置１２０（図１１参照）に供給され、該主制御装置１２０によってウエハステージ駆動部６２が制御され、ウエハステージＷＳＴの６次元方向の位置及び姿勢制御が行われるようになっている。

ウエハステージＷＳＴ上面の一端部には、レチクルＲに形成されたパターンがウエハＷ面上に投影される位置と後述するアライメント検出系ＡＬＧとの相対位置関係の計測（いわゆるベースライン計測）等を行うための空間像計測器ＦＭが設けられている。この空間像計測器ＦＭは、従来のＤＵＶ露光装置の基準マーク板に相当するものである。

この空間像計測器ＦＭの上面には、開口としてのスリットが形成されている。このスリットは、ウエハステージＷＳＴの上面に固定された所定厚さの蛍光発生物質の表面に形成されたＥＵＶ光の反射層にパターンニングされたものである。そのスリットの底面側のウエハステージＷＳＴの内部には、フォトマルチプライヤ等の光電変換素子が配置されている。この配置で、投影光学系を介して上方から空間像計測器ＦＭに照明光ＥＬが照射されると、スリットを透過した照明光ＥＬが蛍光発生物質に到達し、この蛍光発生物質がＥＵＶ光に比べて波長の長い光を発する。この光を光電変換素子によって受光し、その光の強度に応じた検出信号に変換することによって、レチクルパターンのウエハステージＷＳＴ上での投影位置を容易に求めることができる。なお、反射層に代えてＥＵＶ光の吸収層を設け、この吸収層にスリットを形成しても良い。

前記下側チャンバ４４は、上面が開口した概略箱状の形状を有し、上述した吊り下げコラム４３を下方から取り囲む状態で、鏡筒定盤２０の下面に固定されている。この下側チャンバ４４は、該下側チャンバ４４と鏡筒定盤２０とによって区画される閉空間の高真空状態を維持できるように構成されている。

本実施形態の露光装置１０では、主制御装置１２０により、鏡筒定盤２０の振動を検出する振動センサＳＲ１（図１では不図示、図１１参照）の出力に基づいて、鏡筒定盤２０の振動が相殺されるように各防振ユニット２４が制御されるとともに、例えば鏡筒定盤２０と支持定盤５０との間の間隔（ギャップ）を検出するギャップセンサＳＲ２（図１では不図示、図１１参照）の出力に基づいて、そのギャップが所望の値となるように各防振ユニット２８が制御されるようになっている。このため、例えばウエハステージＷＳＴの駆動時などに鏡筒定盤２０に生じた振動が速やかに減衰されるとともに、異なる架台（ボディ２６及び前述の照明系保持架台５６）によってそれぞれ支持（保持）された、前述の第１〜第３反射ミラーＭａ〜Ｍｃと、投影ユニットＰＵ内の投影光学系との位置関係を常に所望の位置関係に維持することが可能になっている。

次に、図６〜図１０に基づいて、前記ミラーユニット１４の構成等について詳細に説明する。ここで、図６には、ミラーユニット１４の斜視図が示されている。

この図６に示されるように、ミラーユニット１４は、図１の支持定盤５０上に固定された保持台６０と、該保持台６０に取り付けられた熱遮断機構としての遮熱機構９２（図８参照）と、該遮熱機構９２上に所定間隔で設けられた３つの温調機構９０ａ，９０ｂ，９０ｃ（図９参照）と、温調機構９０ａ，９０ｂ，９０ｃそれぞれの上に固定された前述の３つの反射ミラー（第１、第２、第３反射ミラーＭａ、Ｍｂ、Ｍｃ）と、を備えている。

前記保持台６０は、該保持台６０を取り出して示す図７から分かるように、左右対称の右側壁部１２４ａ、左側壁部１２４ｂと、両側壁部１２４ａ，１２４ｂを連結する背面連結部１２６及び底部連結部１２８との４つの部分を有する、全体として一体成形された構成部材である。

前記右側壁部１２４ａは、前方（−Ｙ側）から後方（＋Ｙ側）に行くにつれて、ＸＹ面に対する傾斜角度が段階的に大きくなる、３つの斜面部（第１斜面部、第２斜面部、第３斜面部）が連続して形成されている。この右側壁部１２４ａは、側面から見ると、２番目の斜面部までの部分が、概略台形状の形状を有している。左側壁部１２４ｂは、右側壁部１２４ａと左右対称（ＹＺ面に対して対称）の形状を有している。

また、右側壁部１２４ａ、左側壁部１２４ｂ及び背面連結部１２６は、軽量化のため所々に開口が設けられている。

前記遮熱機構９２は、保持台６０と遮熱機構９２のみを取り出して斜視図にて示す図８からわかるように、左右側壁部１２４ａ，１２４ｂ間に配置されている。この遮熱機構９２は、前述の第１斜面部、第２斜面部、及び第３斜面部にほぼ沿うように折り曲げられた板のような形状を有しており、底部連結部１２８の前端の一段高い部分で一端が係止され、背面連結部１２６の上端でその裏面の一部が支持された状態で、保持台６０に取り付けられている。

前記第１の温調機構９０ａは、図６のミラーユニット１４から反射ミラーＭａ〜Ｍｃを取り除いた状態を示す図９からわかるように、遮熱機構９２の最も前方側の最も傾斜角度が緩い斜面（便宜上「第１斜面」と呼ぶ）上に固定されている。前記第３の温調機構９０ｃは、遮熱機構９２の最も後方の最も傾斜角度が急な斜面（便宜上「第３斜面」とよぶ）上に固定されている。また、前記第２の温調機構９０ｂは、遮熱機構９２の上記第１斜面と第２斜面との間の２番目に傾斜角度が緩い斜面（便宜上「第２斜面」と呼ぶ）上に固定されている。なお、遮熱機構９２及び第１〜第３の温調機構９０ａ〜９０ｃの具体的な構成については後に詳述する。

前記第１反射ミラーＭａは、図６に示されるように、第１の温調機構９０ａ上に配置され、ボイスコイルモータ８６ａ〜８６ｃを介して保持台６０の右側壁部１２４ａ又は左側壁部１２４ｂに接続されている。ボイスコイルモータ８６ａ、８６ｂは、左側壁部１２４ｂ側に設けられ、ボイスコイルモータ８６ｃは、右側壁部１２４ａ側に設けられている。ボイスコイルモータ８６ａ〜８６ｃのそれぞれは、固定子が保持台６０に固定され、可動子が第１反射ミラーＭａに固定されている。前記ボイスコイルモータ８６ａ〜８６ｃのそれぞれは、例えば電機子コイルを含む電機子ユニットから成る固定子と、永久磁石を含む磁極ユニットから成る可動子とを備え、第１反射ミラーＭａに対し、Ｘ軸方向の駆動力を作用させることにより、第１反射ミラーＭａを第１の温調機構９０ａに接触した状態でＸ軸方向に微小駆動する。

前記第１反射ミラーＭａは、前述した投影ユニットＰＵ内の投影光学系を構成するミラーと同様に、シリコンウエハ、石英、低膨張ガラスなどの薄い板から成り、その表面には、照明光ＥＬを反射する反射膜が形成されている。この反射膜は、モリブデンＭｏとベリリウムＢｅの膜が交互に約５．５ｎｍの周期で、約５０ペア積層された多層膜である。この多層膜は波長１１ｎｍのＥＵＶ光に対して約７０％の反射率を有している。

前記第２反射ミラーＭｂは、第２の温調機構９０ｂ上に配置され、ボイスコイルモータ８７ａ〜８７ｃを介して保持台６０の右側壁部１２４ａ又は左側壁部１２４ｂに接続されている。この第２反射ミラーＭｂは、ボイスコイルモータ８７ａ〜８７ｃによるＸ軸方向の駆動力により、第２の温調機構９０ｂに接触した状態でＸ軸方向に微小駆動可能とされている。この第２反射ミラーＭｂは、上記第１反射ミラーＭａと同様の素材から成り、その表面には、同様の反射膜が形成されている。

前記第３反射ミラーＭｃは、第３の温調機構９０ｃ上に配置され、ボイスコイルモータ８８ａ〜８８ｃを介して保持台６０の右側壁部１２４ａ又は左側壁部１２４ｂに接続されている。この第３反射ミラーＭｃは、その固定子が保持台６０に固定されたボイスコイルモータ８８ａ〜８８ｃによるＸ軸方向の駆動力により、第３の温調機構９０ｃに接触した状態でＸ軸方向に微小駆動可能とされている。この第３反射ミラーＭｃは、上記第１反射ミラーＭａと同様の素材から成り、その表面には、同様の反射膜が形成されている。

上記の説明から明らかなように、本実施形態では、ボイスコイルモータ８６ａ〜８６ｃ、８７ａ〜８７ｃ、８８ａ〜８８ｃによって、第１〜第３反射ミラーＭａ〜Ｍｃと一体的に照明系保持架台５６を構成する保持台６０に保持される保持・調整機構が構成されている。

図１０には、第１〜第３反射ミラー（Ｍａ〜Ｍｃ）、第１〜第３の温調機構（９０ａ〜９０ｃ）及び遮熱機構９２を＋Ｘ側から見た図が概略的に示されている。この図１０から分かるように、第１〜第３の温調機構９０ａ〜９０ｃのそれぞれは、例えば、ペルチェ素子から構成されている。このペルチェ素子は、異種の金属の接触面を通じて電流が流れたときに、その電流の方向により熱が発生したり吸収されたりする現象であるペルチェ効果を利用した温度調節装置であり、ペルチェ素子に接続された電気配線を介して所定の電流が供給されることにより、第１〜第３反射ミラーＭａ〜Ｍｃが冷却されるようになっている。このペルチェ素子への電流の供給は、例えば、ミラー裏面側に設けられた温度センサＳＲ３（図１０では不図示、図１１参照）の出力に基づいて、主制御装置１２０により制御されている（図１１参照）。なお、温度センサＳＲ３に代えて、例えば主制御装置１２０がミラーの温度変化を予測し、その予測結果に応じてペルチェ素子への電流の供給を制御することとしても良い。

遮熱機構９２は、一例として、本体部材７３と、該本体部材７３内部全体にわたって敷設された液体配管７２とを有している。遮熱機構９２では、液体配管７２に対し、液体供給装置１７２（図１１参照）から冷却液体が供給されることにより、温調機構（ペルチェ素子）９０ａ〜９０ｃと遮熱機構９２との間で熱伝導による熱交換が行われる。これにより、温調機構（ペルチェ素子）９０ａ〜９０ｃの裏面側が冷却され、その温度上昇が抑制される。この場合、液体供給装置１７２の冷却液体の流量制御等は、図１１の主制御装置１２０により行われる。

このようにして構成されるミラーユニット１４では、第１〜第３反射ミラーＭａ〜Ｍｃに照明光ＥＬが入射することにより発熱した場合であっても、温調機構（ペルチェ素子）９０ａ〜９０ｃの冷却機能により、第１〜第３反射ミラーＭａ〜Ｍｃを冷却することが可能であり、また、これによりペルチェ素子９０ａ〜９０ｃの裏面側が温度上昇しても、遮熱機構９２の液体配管７２内の液体がその熱を吸収して高温の液体となって外部に排出されるので、ミラーユニット１４周囲への熱の伝達がほぼ遮断されるようになっている。

図１１には、本実施形態に係る露光装置１０の制御系の主要な構成が示されている。この制御系は、装置全体を統括的に制御する主制御装置１２０を中心として構成されている。

次に、上述のように構成された本実施形態に係る露光装置１０による露光動作について説明する。

まず、不図示のレチクル搬送系によりレチクルＲが搬送され、ローディングポジションにあるレチクルステージＲＳＴに吸着保持される。次に、主制御装置１２０により、ウエハステージＷＳＴ、及びレチクルステージＲＳＴの位置が制御され、レチクルＲ上に形成された不図示のレチクルアライメントマークのウエハＷ面上への投影像が空間像計測器ＦＭを用いて検出され、レチクルアライメントマークのウエハＷ面上への投影位置が求められる。すなわち、レチクルアライメントが行われる。

次に、主制御装置１２０によって、空間像検出器ＦＭがアライメント検出系ＡＬＧの直下へ位置するように、ウエハステージＷＳＴが移動され、アライメント検出系ＡＬＧの検出信号及びその時のウエハ干渉計８２Ｗの計測位置に基づいて、間接的にレチクルＲのパターン像のウエハＷ面上への結像位置とアライメント検出系ＡＬＧの相対距離、すなわちベースライン距離が求められる。

かかる、ベースライン計測が終了すると、主制御装置１２０により、ウエハアライメント（例えばＥＧＡなど）が行われ、ウエハＷ上の全てのショット領域の位置情報（例えばウエハ干渉計の測長軸で規定されるステージ座標系上の位置座標）が求められる。

そして、その後、主制御装置１２０の管理の下、上記のベースラインの計測結果とウエハアライメント結果とを用いて、ウエハＷ上の各ショット領域の露光のための走査開始位置（加速開始位置）にウエハステージＷＳＴを移動させる動作と、そのショット領域に対して走査露光方式でレチクルパターンを転写する動作とを、交互に繰り返す、ステップ・アンド・スキャン方式の露光が通常のスキャニング・ステッパ（スキャナ）と同様に行われる。

以上詳細に説明したように、本実施形態の露光装置１０によると、照明光ＥＬをレチクルＲに対して所定の入射角で入射させる特定ミラーとしての第３反射ミラーＭｃを含む照明光学系の一部が、レチクルＲから射出された照明光ＥＬをウエハＷ上に投射する投影ユニットＰＵ等が保持される本体ボディ２６とは、物理的に分離された照明系保持架台５６を構成する保持台６０により保持されている。このため、第３反射ミラーＭｃが投影ユニットＰＵの鏡筒の内部に配置されているにも拘わらず、第３反射ミラーＭｃに照明光ＥＬの照射に起因する発熱（温度上昇）が発生しても、その熱が投影ユニットＰＵ内の投影光学系を構成する光学部材（ミラーＭ１〜Ｍ４）に熱伝導によって伝播するのが抑制される。これにより、ミラーＭ１〜Ｍ４の熱変形に起因する投影光学系の光学性能（結像特性を含む）の低下を効果的に抑制して、長期間に渡り、その投影光学系を用いて、高精度な露光（ウエハＷへのレチクルパターンの転写）を実現することが可能となる。

また、本実施形態では、第１反射ミラーＭａ、第２反射ミラーＭｂ，第３反射ミラーＭｃを駆動するボイスコイルモータ８６ａ〜８６ｃ、８７ａ〜８７ｃ、８８ａ〜８８ｃから成る保持・調整機構が設けられているので、レチクルＲに入射する照明光ＥＬの入射角度の調整が可能であり、結果的に露光精度（重ね合わせ精度）を維持することができる。また、保持・調整機構（ボイスコイルモータ８６ａ〜８６ｃ、８７ａ〜８７ｃ、８８ａ〜８８ｃ）を備えるミラーユニット１４は、投影ユニットＰＵを支持する本体ボディ２６とは、物理的に分離された保持台６０にて保持されているので、第１反射ミラーＭａ、第２反射ミラーＭｂ，第３反射ミラーＭｃの駆動力の反力が投影ユニットＰＵへ伝達されることがなく、その投影ユニットの振動要因となることがない。同様に、床振動がミラーユニット１４に伝達されても、その振動が、投影ユニットＰＵへ伝達されることはない。

また、本実施形態では、第１、第２、第３反射ミラーＭａ、Ｍｂ、Ｍｃの裏面側に温調機構（ペルチェ素子）９０ａ、９０ｂ、９０ｃを備えていることから、第１、第２、第３反射ミラーＭａ、Ｍｂ、Ｍｃに照明光ＥＬが入射することによる第３反射ミラーＭｃの発熱の周辺部材への影響を極力抑制することができる。

更に、本実施形態では、温調機構（ペルチェ素子）９０ａ、９０ｂ、９０ｃの第１、第２、第３反射ミラーＭａ、Ｍｂ、Ｍｃとは反対側に遮熱機構９２が設けられているので、ペルチェ素子による第１、第２、第３反射ミラーＭａ、Ｍｂ、Ｍｃの冷却に起因してペルチェ素子の裏面側に生じる熱が、周辺の部材に伝達するのを抑制することが可能である。

更に、本実施形態の露光装置１０によると、極めて波長の短い照明光ＥＬを露光光として用い、色収差のないオール反射の投影ユニットＰＵを介してレチクルＲのパターンがウエハＷ上に転写されるので、レチクルＲ上の微細パターンをウエハＷ上の各ショット領域に高精度に転写することができる。具体的には、最小線幅７０ｎｍ程度の微細パターンの高精度な転写が可能である。

なお、上記実施形態では、特定ミラーとしての第３反射ミラーＭｃを、投影ユニットＰＵ内に配置する場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、レチクルＲに対して所定角度でＥＵＶ光を入射させることができるのであれば、投影ユニットの外部に特定ミラーを配置することとしても良い。

なお、上記実施形態では、ミラーユニット１４として３枚の反射ミラーを有する場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、光源から射出されたＥＵＶ光をレチクルＲに導くことができれば、反射ミラーの数は何枚であっても良い。

また、上記実施形態では、ミラーユニットを構成する反射ミラーのそれぞれにボイスコイルモータ（駆動機構）、温調機構としてのペルチェ素子、及び熱遮断機構としての熱交換器を設けることとしたが、本発明がこれに限られるものではなく、反射ミラーの少なくとも１つに駆動機構、ペルチェ素子、及び熱交換機構のうちの少なくとも一つを設けることとしても良い。また、全ての反射ミラーに、駆動機構、ペルチェ素子及び熱交換機構の全てを設けないこととしても良い。

なお、上記実施形態では、ミラーチャンバ４０と上側チャンバ４２との間にベローズを設けることとしたが、本発明がこれに限られるものではなく、特定ミラーに発生する熱の、投影ユニットＰＵ内のミラーへの伝達の抑制の観点からは、必ずしもベローズを設けなくても良い。

なお、上記実施形態では、本体ボディ２６が防振ユニットを備える場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、例えば、照明系保持架台５６側にも床面Ｆ及び支持部材５２を介して支持定盤５０に伝わる床面Ｆからの振動がマイクロＧレベルで絶縁するための防振ユニットを設けても良い。この場合の防振ユニットとして、パッシブな防振ユニットを採用しても良いし、前述した防振ユニット２４と同様の構成のアクティブな防振ユニットを採用しても良い。

また、上記実施形態では、ミラーユニット１４は３枚の反射ミラーで構成されているが、本発明がこれに限られるものではなく、光源からミラーユニット１４に入射した照明光が、所定の入射角でレチクルＲに入射することができればよい。従って、ミラーの数などに関しては任意に設定することができる。

なお、上記実施形態では、露光光としてＥＵＶ光を用い、４枚のミラーのみから成るオール反射の投影光学系を用いる場合について説明したが、これは一例であって、本発明がこれに限定されないことは勿論である。すなわち、例えば、６枚のミラーのみから成る投影光学系を備えた露光装置は勿論、光源に波長１００〜１６０ｎｍのＶＵＶ光源、例えばＡｒ₂レーザ（波長１２６ｎｍ）を用い、４〜８枚のミラーを有する投影光学系などを用いることもできる。また、投影光学系としては、レンズのみから成る屈折系の投影光学系、レンズを一部に含む反射屈折系の投影光学系のいずれであっても良い。

なお、上記実施形態では、露光光として波長１１ｎｍのＥＵＶ光を用いる場合について説明したが、これに限らず、露光光として波長１３ｎｍのＥＵＶ光を用いても良い。この場合には、波長１３ｎｍのＥＵＶ光に対して約７０％の反射率を確保するため、各ミラーの反射膜としてモリブデンＭｏとケイ素Ｓｉを交互に積層した多層膜を用いる必要がある。

また、上記実施形態では、露光光源としてＳＯＲ（Synchrotron Orbital Radiation）を用いるものとしたが、これに限らず、レーザ励起プラズマ光源、ベータトロン光源、ディスチャージド光源、Ｘ線レーザなどのいずれを用いても良い。

《デバイス製造方法》
次に上述した露光装置をリソグラフィ工程で使用するデバイスの製造方法の実施形態について説明する。

図１２には、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が示されている。図１２に示されるように、まず、ステップ２０１（設計ステップ）において、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２０２（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を製作する。一方、ステップ２０３（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。

次に、ステップ２０４（ウエハ処理ステップ）において、ステップ２０１〜ステップ２０３で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップ２０５（デバイス組立てステップ）において、ステップ２０４で処理されたウエハを用いてデバイス組立てを行う。このステップ２０５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。

最後に、ステップ２０６（検査ステップ）において、ステップ２０５で作成されたデバイスの動作確認テスト、耐久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。

図１３には、半導体デバイスにおける、上記ステップ２０４の詳細なフロー例が示されている。図１３において、ステップ２１１（酸化ステップ）においてはウエハの表面を酸化させる。ステップ２１２（ＣＶＤステップ）においてはウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ２１３（電極形成ステップ）においてはウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ２１４（イオン打ち込みステップ）においてはウエハにイオンを打ち込む。以上のステップ２１１〜ステップ２１４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。

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２１５（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２１６（露光ステップ）において、上で説明した露光装置１０によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップ２１７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、ステップ２１８（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２１９（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。

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２１６）において上記実施形態の露光装置が用いられるので、ウエハ上に形成されるパターンの転写像におけるパターン忠実度の劣化を無視できる程度に抑え、全体としての像のぼけを極力抑え、パターンを所望の線幅で転写することが可能となる。従って、チップ内のパターンの線幅均一性が良好な電子デバイスの製造が可能になり、結果的に集積度の高い電子デバイスの生産性（歩留まりを含む）を向上させることが可能になる。

本発明の露光装置は、反射型マスクを介した照明光で感光物体を露光し、前記反射型マスクに形成されたパターンを前記感光物体上に転写するのに適している。また、本発明のデバイス製造方法は、半導体素子等のデバイスを製造するのに適している。

本発明の一実施形態に係る露光装置の概略構成を示す図である。 図１の露光装置を示す縦断面図である。 照明系の構成を示す図である。 図４（Ａ）は、図３の第１のフライアイミラー１１６Ａを示す図であり、図４（Ｂ）は、図３の第２のフライアイミラー１１６Ｂを示す図であり、図４（Ｃ）は、両フライアイミラーの作用を説明するための図である。 図１の投影ユニットとミラーユニットとを示す斜視図である。 図５のミラーユニットを示す斜視図である。 図５のミラーユニットを構成する保持台を示す斜視図である。 図７の保持台に、遮熱機構が設けられた状態を示す斜視図である。 図６のミラーユニットから反射ミラーＭａ〜Ｍｃをボイスコイルモータとともに取り外した状態を示す斜視図である。 ミラーユニットを構成する反射ミラーのＸ方向視概略図である。 一実施形態の制御系を示すブロック図である。 本発明に係るデバイス製造方法の実施形態を説明するためのフローチャートである。 図１２のステップ２０４の詳細を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…露光装置、２６…本体ボディ（ボディ）、５６…照明系保持架台、８６ａ〜８８ｃ…ボイスコイルモータ（保持・調整機構）、９０ａ〜９０ｃ…温調機構、９２…熱遮断機構）、ＥＬ…ＥＵＶ光（照明光）、Ｍｃ…第３反射ミラー（特定ミラー）、ＰＵ…投影ユニット、Ｒ…レチクル（反射型マスク）、Ｗ…ウエハ（感光物体）。

Claims (8)

1. 反射型マスクを介した照明光で感光物体を露光し、前記反射型マスクに形成されたパターンを前記感光物体上に転写する露光装置であって、
   照明光を前記反射型マスクに対して所定の入射角で入射させる特定ミラーを含む照明光学系と；
   前記反射型マスクから射出された前記照明光を感光物体上に投射する投影光学系を有する投影ユニットと；
   前記投影ユニットを保持するボディと；
   前記照明光学系を構成する前記特定ミラーを含む複数の光学部材を保持し、前記ボディとは物理的に分離した照明系保持架台と；を備える露光装置。
2. 前記特定ミラーは前記投影ユニットを構成する鏡筒内に配置され、
   前記照明光は、前記鏡筒に形成された開口を介して前記特定ミラーに入射し、前記反射型マスクに向けて反射されることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記複数の光学部材と一体的に前記照明系保持架台に保持される保持・調整機構を更に備える請求項１又は２に記載の露光装置。
4. 前記複数の光学部材と一体的に前記照明系保持架台に保持される温調機構を更に備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の露光装置。
5. 前記複数の光学部材と一体的に前記照明系保持架台に保持される熱遮断機構を更に備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光装置。
6. 前記照明光学系及び前記投影光学系が、ともに反射光学系であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の露光装置。
7. 前記照明光は、極端紫外光であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の露光装置。
8. リソグラフィ工程を含むデバイス製造方法であって、
   前記リソグラフィ工程で、請求項１〜７のいずれか一項に記載の露光装置を用いて感光物体を露光することを特徴とするデバイス製造方法。
   

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