(57)【要約】【課題】光学部材を好適に冷却させることができる光学部材冷却装置、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】射出側フライアイミラー２２は、複数の射出側ミラーエレメントを備え、該各射出側ミラーエレメントにおいて反射面の反対側には、各射出側ミラーエレメントを支持する射出側支持面５３ａを有する射出側支持部材５３が設けられている。この射出側支持部材５３内には、射出側フライアイミラー２２において互いに異なる部位を冷却可能とする複数の冷却用流路５５〜５８が形成されている。そして、各冷却用流路５５〜５８のうち冷却水が供給される流路は、射出側フライアイミラー２２に入射する露光光の入射条件（例えば、露光光の形状、露光光の入射位置）に応じて選択される。【選択図】図５
2010141071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームが入射する入射面を有する光学部材を冷却する光学部材冷却装置であって、
前記光学部材において前記入射面とは異なる特定の表面に対向して配置される冷却部材と、
前記冷却部材の冷却条件を、前記光学部材の入射面に入射する放射ビームの入射条件に応じて設定する設定装置と、を備えることを特徴とする光学部材冷却装置。
【請求項２】
前記冷却部材内には、冷却用流体が流動可能な冷却用流路が複数形成されており、
前記設定装置は、前記入射条件に応じて、前記複数の冷却用流路に対する前記冷却用流体の供給条件を設定することを特徴とする請求項１に記載の光学部材冷却装置。
【請求項３】
前記冷却用流体の供給条件の設定は、前記複数の冷却用流路のうち前記冷却用流体を供給する冷却用流路の選択と、前記複数の冷却用流路に供給する前記冷却用流体の温度の設定と、前記複数の冷却用流路への前記冷却用流体の供給量の設定とのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項２に記載の光学部材冷却装置。
【請求項４】
前記冷却部材は、給電された場合に温度が所定温度から低下する吸熱面及び温度が前記所定温度から上昇する放熱面を有する熱伝達部材を複数備え、
前記複数の熱伝達部材は、前記吸熱面が前記特定の表面に対向するように配置され、
前記設定装置は、前記入射条件に応じて、前記複数の熱伝達部材に対する給電条件を設定することを特徴とする請求項１に記載の光学部材冷却装置。
【請求項５】
前記冷却部材は、前記複数の熱伝達部材の放熱面側に設けられ、且つ該複数の放熱面から熱エネルギーを吸収する吸熱部材を備えることを特徴とする請求項４に記載の光学部材冷却装置。
【請求項６】
前記入射条件は、前記入射面に入射する前記放射ビームの形状と、前記放射ビームの照度分布とのうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載の光学部材冷却装置。
【請求項７】
前記光学部材の前記入射面に対する前記放射ビームの照射状態を計測する計測装置をさらに備え、
前記設定装置は、前記計測装置による計測結果に応じて、前記冷却条件を設定することを特徴とする請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の光学部材冷却装置。
【請求項８】
前記冷却部材のうち前記特定の表面に対向する面は、前記特定の表面に接触することを特徴とする請求項１〜請求項７のうち何れか一項に記載の光学部材冷却装置。
【請求項９】
前記特定の表面は、前記光学部材において前記入射面の反対側に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項８のうち何れか一項に記載の光学部材冷却装置。
【請求項１０】
複数の光学部材と、
請求項１〜請求項９のうち何れか一項に記載の光学部材冷却装置と、を備え
前記光学部材冷却装置は、前記複数の光学部材のうち少なくとも１つの光学部材を冷却することを特徴とする光学系。
【請求項１１】
所定のパターンが形成されたマスクに放射ビームを導く照明光学系と、
前記マスクを介した放射ビームを感光性材料が塗布された基板に照射する投影光学系と、を備え、
前記照明光学系及び投影光学系のうち少なくとも一方は、請求項１０に記載の光学系で構成されることを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
前記照明光学系は、複数の光学部材を備え、
前記複数の光学部材のうち少なくとも１つは、前記入射面が複数形成されたフライアイミラーであり、
前記光学部材冷却装置は、前記フライアイミラーを冷却することを特徴とする請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記照明光学系は、光源から出力される放射ビームが入射する第１フライアイミラーと、該第１フライアイミラーで反射される放射ビームが入射する第２フライアイミラーと、前記第１フライアイミラーと前記第２フライアイミラーとの間に設けられ、且つ前記第２フライアイミラーの入射面に入射する前記放射ビームの形状を変更するビーム形状変更装置とを備え、
前記光学部材冷却装置は、該第２フライアイミラーを冷却することを特徴とする請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１４】
リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、
前記リソグラフィ工程は、請求項１１〜請求項１３のうち何れか一項に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラーなどの光学部材を冷却させる光学部材冷却装置、該光学部材冷却装置を備える光学系、該光学系を備える露光装置及び該露光装置を用いたデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路などのマイクロデバイスを製造するための露光装置は、所定のパターンが形成されたレチクルなどのマスクを照明するための照明光学系を備えている。この照明光学系から射出される露光光によるマスクの照明によって形成されたマスクのパターンの像は、投影光学系によって所定倍率まで縮小されてウエハ、ガラスプレートなどの基板に投影される。
【０００３】
こうした露光装置に用いられる照明光学系及び投影光学系は、複数の光学部材をそれぞれ有している。例えば、ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet ）光を露光光として用いる露光装置では、各光学系を構成する光学部材としての反射ミラーは、その入射面に入射する露光光の大部分を反射する一方で、その入射面に入射する露光光の一部を吸収する。その結果、反射ミラーには、熱エネルギーが蓄熱されてしまう。そのため、反射ミラーのうち入射面の反対側に位置する裏面側には、該裏面を介して反射ミラーを冷却させるための光学部材冷却装置が設けられていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２４３０５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、光学系を構成する反射ミラーには、その入射面に入射する露光光の入射条件が変更される反射ミラーがある。一例として、照明光学系には、反射ミラーの一種である一対のフライアイミラーが設けられており、両フライアイミラーのうち光源側に位置する第１フライアイミラーと、レチクル側に位置する第２フライアイミラーとの間には、第２フライアイミラーに入射する露光光の形状を変更させるための開口絞りが配置されている。この開口絞りの開口の形状が変更され、第２フライアイミラーに入射する露光光の形状が変更された場合、第２フライアイミラー内における温度分布は、変更前後で大きく異なってしまう。そのため、第２フライアイミラー全体を満遍なく冷却させる光学部材冷却装置では、第２フライアイミラーの入射面に入射する露光光の形状などの入射条件の変更に対応できないおそれがあった。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学部材を好適に冷却させることができる光学部材冷却装置、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図１〜図１４に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の光学部材冷却装置は、放射ビーム（ＥＬ）が入射する入射面（２１ａ、２２ａ）を有する光学部材（１９、２１、２２、２５、２６、３０、３１、３２、３３、３４、３５）を冷却する光学部材冷却装置であって、前記光学部材（１９、２１、２２、２５、２６、３０、３１、３２、３３、３４、３５）において前記入射面（２１ａ、２２ａ）とは異なる特定の表面（５３ｂ）に対向して配置される冷却部材（５３、７０）と、前記冷却部材（５３、７０）の冷却条件を、前記光学部材（１９、２１、２２、２５、２６、３０、３１、３２、３３、３４、３５）の入射面（２１ａ、２２ａ）に入射する放射ビーム（ＥＬ）の入射条件に応じて設定する設定装置（５２）と、を備えることを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、冷却部材（５３、７０）による光学部材（１９、２１、２２、２５、２６、３０、３１、３２、３３、３４、３５）の冷却条件が、該光学部材（１９、２１、２２、２５、２６、３０、３１、３２、３３、３４、３５）に入射する放射ビーム（ＥＬ）の入射条件に応じて設定される。そのため、光学部材（１９、２１、２２、２５、２６、３０、３１、３２、３３、３４、３５）への放射ビーム（ＥＬ）の入射条件が変更されたとしても、冷却部材（５３、７０）による冷却条件を適切な条件に変更することにより、光学部材（１９、２１、２２、２５、２６、３０、３１、３２、３３、３４、３５）内での温度分布の変化が抑制される。すなわち、光学部材（１９、２１、２２、２５、２６、３０、３１、３２、３３、３４、３５）を好適に冷却させることができる。
【０００８】
なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光学部材を好適に冷却させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
以下に、本発明を具体化した第１の実施形態について図１〜図７に基づき説明する。
図１に示すように、本実施形態の露光装置１１は、光源装置１２から射出される、波長が１００ｎｍ程度以下の軟Ｘ線領域である極端紫外光、即ちＥＵＶ（Extreme Ultraviolet ）光を露光光ＥＬとして用いるＥＵＶ露光装置である。こうした露光装置１１は、内部が大気よりも低圧の真空雰囲気に設定されるチャンバ１３（図１では二点鎖線で囲まれた部分）を備えており、該チャンバ１３内には、所定のパターンが形成された反射型のレチクルＲと、表面にレジストなどの感光性材料が塗布されたウエハＷとがチャンバ外から搬送される。なお、本実施形態の光源装置１２としては、レーザ励起プラズマ光源が用いられており、該光源装置１２は、波長が５〜２０ｎｍ（例えば１３．５ｎｍ）のＥＵＶ光を露光光ＥＬとして射出する。
【００１１】
チャンバ１３内には、該チャンバ１３外に配置される光源装置１２から射出された露光光ＥＬが入射する。そして、チャンバ１３内に入射した露光光ＥＬは、照明光学系１４を介してレチクルステージ１５にて保持されるレチクルＲを照明し、該レチクルＲで反射した露光光ＥＬは、投影光学系１６を介してウエハステージ１７に保持されるウエハＷを照射する。
【００１２】
照明光学系１４は、チャンバ１３の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される筐体１８（図１で一点鎖線で囲まれた部分）を備えている。この筐体１８内には、光源装置１２から射出された露光光ＥＬを集光するコリメート用ミラー１９が設けられており、該コリメート用ミラー１９は、入射した露光光ＥＬを略平行に変換して射出する。そして、コリメート用ミラー１９から射出された露光光ＥＬは、オプティカルインテグレータの一種であるフライアイ光学系２０（図１では破線で囲まれた部分）に入射する。
【００１３】
このフライアイ光学系２０は、一対のフライアイミラー２１，２２を備えている。一対のフライアイミラー２１、２２は、光源装置１２側、即ち光源装置１２から射出された露光光ＥＬが入射する入射側フライアイミラー２１と、入射側フライアイミラー２１で反射した露光光ＥＬが入射し、該露光光ＥＬを後述するコンデンサミラー２５に射出する射出側フライアイミラー２２とを有する。入射側フライアイミラー２１は、レチクルＲの被照射面Ｒａ（即ち、図１における下面であって、パターン形成面）とは光学的に共役となる位置に配置されている。なお、射出側フライアイミラー２２近傍には、図１に示すように、入射側フライアイミラー２１から射出される露光光ＥＬの形状を変更させるための開口絞り２３と、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａに対する露光光ＥＬの照射状態を計測するための計測装置２４とが配置されている。この計測装置２４は、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａ内における温度分布を計測し、該計測結果に基づき露光光ＥＬによる照射領域の形状、大きさ及び位置を求めることができる。
【００１４】
また、照明光学系１４には、図１に示すように、射出側フライアイミラー２２から射出された露光光ＥＬを筐体１８外に射出するコンデンサミラー２５が設けられている。そして、コンデンサミラー２５から射出された露光光ＥＬは、後述する鏡筒２９内に設置された折り返し用の反射ミラー２６により、レチクルステージ１５に保持されるレチクルＲに導かれる。また、本実施形態のミラー１９，２１，２２，２５，２６は、それぞれに入射した露光光ＥＬの大部分を反射する一方で、残りの一部の露光光ＥＬを吸収する。そのため、各ミラー１９，２１，２２，２５，２６には、露光光ＥＬの吸収に基づき発熱した熱エネルギーを吸収するための光学部材冷却装置が設けられている。なお、射出側フライアイミラー２２を冷却する構成については後述する。
【００１５】
レチクルステージ１５は、投影光学系１６の物体面側に配置されており、レチクルＲを静電吸着する吸着面２７ａを有する静電チャック２７と、レチクルＲをＹ軸方向（図１における左右方向）に所定ストロークで移動させる図示しないレチクルステージ駆動部と、静電チャック２７を支持する支持ステージ２８とを備えている。レチクルステージ駆動部は、レチクルＲをＸ軸方向（図１において紙面と直交する方向）及びθｚ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にも移動可能に構成されている。なお、レチクルＲの被照射面Ｒａに露光光ＥＬが照明される場合、該被照射面Ｒａの一部には、Ｘ軸方向に延びる略円弧状の照明領域が形成される。
【００１６】
投影光学系１６は、露光光ＥＬで照明されたレチクルＲのパターンを所定の縮小倍率（例えば１／４倍）に縮小させる光学系であって、チャンバ１３の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される鏡筒２９を備えている。この鏡筒２９内には、複数枚（本実施形態では６枚）の反射型のミラー３０，３１，３２，３３，３４，３５が収容されている。そして、物体面側であるレチクルＲ側から導かれた露光光ＥＬは、第１ミラー３０、第２ミラー３１、第３ミラー３２、第４ミラー３３、第５ミラー３４、第６ミラー３５の順に反射され、ウエハステージ１７に保持されるウエハＷの被照射面Ｗａ（即ち、図１における上面）を照射する。こうした各ミラー３０〜３５の反射面には、露光光ＥＬを反射する反射層がそれぞれ形成されている。なお、照明光学系１４を構成する各ミラー１９，２１，２２，２５，２６の反射面、及び投影光学系を構成する各ミラー３０、３１、３２、３３、３４、３５の反射面には、露光光ＥＬを反射する反射層がそれぞれ形成されており、これら反射層は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜からそれぞれ構成されている。
【００１７】
ウエハステージ１７は、ウエハＷを静電吸着する吸着面３６ａを有する静電チャック３６と、ウエハＷをＹ軸方向に所定ストロークで移動させる図示しないウエハステージ駆動部とを備えている。このウエハステージ駆動部は、ウエハＷをＸ軸方向及びＺ軸方向（図１における上下方向）にも移動可能に構成されている。また、ウエハステージ１７には、静電チャック３６を保持する図示しないウエハホルダと、該ウエハホルダのＺ軸方向における位置及びＸ軸周り、Ｙ軸周りの傾斜角を調整する図示しないＺレベリング機構とが組み込まれている。
【００１８】
そして、ウエハＷ上の一つのショット領域にレチクルＲのパターンを露光する場合、照明光学系１４による照明領域をレチクルＲに形成した状態で、レチクルステージ駆動部の駆動によって、レチクルＲをＹ軸方向（例えば、−Ｙ方向側から＋Ｙ方向側）に所定ストローク毎に移動させるとともに、ウエハステージ駆動部の駆動によって、レチクルＲのＹ軸方向に沿った移動に対して投影光学系１６の縮小倍率に応じた速度比で−Ｙ方向側から＋Ｙ方向側に同期して移動させる。そして、一つのショット領域へのパターンの形成が終了した場合、ウエハＷの他のショット領域に対するパターンの形成が連続して行われる。
【００１９】
次に、開口絞り２３について図２に基づき説明する。
図２に示すように、開口絞り２３は、一部が入射側フライアイミラー２１から射出される露光光ＥＬの光路ＬＡ（図２では一点鎖線で示す領域）内に配置される。本実施形態の開口絞り２３は、露光光ＥＬの光路ＬＡから離れた位置に、Ｙ軸方向（図２において紙面と直交する方向）に延びる回転軸線４０ａを中心に回転する円盤部材４０と、円盤部材４０に設けられ、射出側フライアイミラー２２に入射する露光光ＥＬの入射条件を変更するための複数種類（本実施形態では６種類）の開口部（第１〜第６開口部４１，４２，４３，４４，４５，４６）とを備えている。円盤部材４０の回転軸線４０ａは、円盤部材４０の中心に設けられている。なお、第１〜第６開口部４１〜４６は、回転軸線４０ａを中心とした周方向に沿って等間隔にそれぞれ配置されている。
【００２０】
第１開口部４１は、第１〜第６開口部４１〜４６の中で最も大きな直径を有する略円形状の開口を有している。また、第２開口部４２は、第１開口部４１の開口よりも直径の小さい開口を有している。そして、第１開口部４１及び第２開口部４２の開口の中心は、開口部４１，４２が露光光ＥＬの光路ＬＡ内に配置された場合に、入射側フライアイミラー２１から射出される露光光ＥＬの光軸とそれぞれ一致する。第３開口部４３は、円環状の開口を有している。この第３開口部４３の開口の外径は第１開口部４１の開口の直径と略同一径を有すると共に、第３開口部４３の開口の内径は第２開口部４２の開口の直径よりも大きな径を有している。そして、第３開口部４３の開口の中心は、第３開口部４３が露光光ＥＬの光路ＬＡ内に配置された場合に、入射側フライアイミラー２１から射出される露光光ＥＬの光軸とそれぞれ一致する。なお、第３開口部４３における中心部分に配置される円盤状の遮光部材４３ａは、図示しない線材によって円盤部材４０に連結されている。第４開口部４４は、略円形状をなす２つの開口４４ａを有し、該各開口４４ａの直径は第２開口部４２の開口の直径よりもそれぞれ小さい。また、各開口４４ａは、入射側フライアイミラー２１から射出される露光光ＥＬの光路ＬＡ内に第４開口部４４が配置された場合に、Ｚ軸方向に沿って並ぶようにそれぞれ配置されている。その結果、射出側フライアイミラー２２には、Ｚ軸方向に沿って並ぶ２つの照射領域が形成される。第５開口部４５は、略円形状をなす２つの開口４５ａを有し、該各開口４５ａの直径は第４開口部４４の各開口４４ａの直径とそれぞれ略同一である。また、各開口４５ａは、入射側フライアイミラー２１から射出される露光光ＥＬの光路ＬＡ内に第５開口部４５が配置された場合に、Ｘ軸方向（図２における左右方向）に沿って並ぶようにそれぞれ配置されている。その結果、射出側フライアイミラー２２には、Ｘ軸方向に沿って並ぶ２つの照射領域が形成される。また、第６開口部４６は、略円形状をなす４つの開口４６ａを有し、該各開口４６ａの直径は第４開口部４４の各開口４４ａの直径とそれぞれ略同一である。また、入射側フライアイミラー２１から射出される露光光ＥＬの光路ＬＡ内に第６開口部４６が配置された場合、各開口４６ａのうち２つの開口４６ａは、Ｚ軸方向に沿って並ぶようにそれぞれ配置されると共に、残りの２つの開口４６ａは、Ｘ軸方向に沿って並ぶようにそれぞれ配置されている。その結果、射出側フライアイミラー２２には、射出側フライアイミラー２２から射出される露光光ＥＬの光軸を中心とした周方向に沿って等間隔（９０°間隔）に配置される４つの照射領域が形成される。
【００２１】
すなわち、射出側フライアイミラー２２には、入射側フライアイミラー２１から射出される露光光ＥＬの光路ＬＡ内に配置される開口部４１〜４６に応じた照射領域が形成される。
【００２２】
次に、フライアイ光学系２０を構成する各フライアイミラー２１，２２について図３（ａ）（ｂ）に基づき説明する。
図３（ａ）に示すように、入射側フライアイミラー２１は、反射膜が製膜された反射面５０ａを有する入射側ミラーエレメント５０を複数備えている。具体的には、入射側フライアイミラー２１は、Ｚ軸方向に沿って配置される複数の入射側ミラーエレメント５０から構成されるミラー列がＸ軸方向に沿って複数配置された構成である。すなわち、入射側フライアイミラー２１の入射面２１ａは、複数の反射面５０ａから構成されている。
【００２３】
各入射側ミラーエレメント５０において各反射面５０ａの反対側（図３（ａ）では紙面奥手側）には、インバーなどの低熱膨張鋼又は合金製の厚板から構成される入射側支持部材５１が設けられている。この入射側支持部材５１は、平面度が高くなるように研磨などの加工が施された入射側支持面５１ａを有しており、該入射側支持面５１ａには、各入射側ミラーエレメント５０において各反射面５０ａの反対側の面が接触している。また、入射側支持部材５１内には、該入射側支持部材５１を介して各射出側フライアイミラー２２を冷却するための冷却水が循環する図示しない冷却用流路が形成されている。そして、入射側フライアイミラー２１に入射した露光光ＥＬの光束は、入射側ミラーエレメント５０の反射面５０ａ毎に波面分割され、波面分割された多数の光束は、開口絞り２３を介して射出側フライアイミラー２２に入射する。
【００２４】
また、図３（ｂ）に示すように、射出側フライアイミラー２２は、反射膜が製膜された反射面５２ａを有する射出側ミラーエレメント５２を複数備えている。具体的には、射出側フライアイミラー２２は、Ｚ軸方向に沿って配置される複数の射出側ミラーエレメント５２から構成されるミラー列がＸ軸方向に沿って複数配置された構成である。すなわち、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａは、複数の反射面５２ａから構成されている。また、各射出側ミラーエレメント５２の反射面５２ａは、各入射側ミラーエレメント５０の反射面５０ａに個別対応すると共に、各入射側ミラーエレメント５０の反射面５０ａと同一の焦点距離を有している。そのため、各射出側ミラーエレメント５２の反射面５２ａには、該反射面５２ａに個別対応する入射側ミラーエレメント５０の反射面５０ａから射出された光束がそれぞれ入射するようになっている。すなわち、射出側フライアイミラー２２近傍には、多数の光源像（二次光源ともいう。）が形成される。そして、射出側フライアイミラー２２から射出された多数の光束がレチクルＲの被照射面Ｒａ上で重畳することにより、レチクルＲ上での高照度均一性が確保される。
【００２５】
また、各射出側ミラーエレメント５２において反射面５２ａの反対側（図３（ｂ）では紙面奥手側）には、インバーなどの低熱膨張鋼又は合金製の厚板から構成される射出側支持部材５３が設けられている。この射出側支持部材５３は、平面度が高くなるように研磨などの加工が施された射出側支持面５３ａを有しており、該射出側支持面５３ａは、各射出側ミラーエレメント５２において反射面５２ａの反対の裏面５２ｂが接触している。
【００２６】
さらに、射出側支持部材５３内には、図４に示すように、各射出側ミラーエレメント５２を冷却するための冷却用流体（例えば、冷却水）が流れる冷却用流路５５，５６，５７，５８が複数形成されている。これら各冷却用流路５５〜５８は、供給用流路５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ及び排水用流路６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄを介して冷却水供給装置６１にそれぞれ接続されている。各冷却用流路５５〜５８のうち第１冷却用流路５５は、開口絞り２３における第３開口部４３の開口の直径に対応する直径を有する円環状の大円環状流路５５ａを有している。大円環状流路５５ａの中心は、射出側フライアイミラー２２に入射する露光光ＥＬの光軸と一致している。こうした大円環状流路５５ａ内には、その＋Ｘ方向側（図４における右側）の端部から供給用流路５９ａを介して冷却水が供給される。この際、冷却水は、大円環状流路５５ａのうち＋Ｚ方向側（図４における上側）の流路内を流れると共に、大円環状流路５５ａのうち−Ｚ方向側（図４における下側）の流路内を流れる。そして、各流路内を流れた冷却水は、大円環状流路５５ａの−Ｘ方向側（図４における左側）の端部で合流し、排水用流路６０ａを介して冷却水供給装置６１側に排水される。
【００２７】
また、各冷却用流路５５〜５８のうち第２冷却用流路５６は、大円環状流路５５ａの内周側に形成され、且つ上記開口絞り２３における第２開口部４２の開口の直径に対応する直径を有する円環状の小円環状流路５６ａを有している。小円環状流路５６ａの中心は、射出側フライアイミラー２２に入射する露光光ＥＬの光軸と一致している。こうした小円環状流路５６ａ内には、その＋Ｚ方向側の端部から供給用流路５９ｂを介して冷却水が供給される。この際、冷却水は、小円環状流路５６ａのうち＋Ｘ方向側の流路内を流れると共に、小円環状流路５６ａのうち−Ｘ方向側の流路内を流れる。そして、各流路内を流れた冷却水は、小円環状流路５６ａの−Ｚ方向側の端部で合流し、排水用流路６０ｂを介して冷却水供給装置６１側に排水される。
【００２８】
また、各冷却用流路５５〜５８のうち第３冷却用流路５７は、小円環状流路５６ａよりも＋Ｚ方向側であって且つ大円環状流路５５ａの内周側に配置される円弧状の第１円弧流路５７ａと、小円環状流路５６ａよりも−Ｚ方向側であって且つ第１円弧流路５７ａと同一径方向位置に配置される円弧状の第２円弧流路５７ｂとを有している。これら各円弧流路５７ａ，５７ｂは、開口絞り２３における第４開口部４４の各開口４４ａに対応した位置にそれぞれ配置されている。また、第３冷却用流路５７は、各円弧流路５７ａ，５７ｂよりも＋Ｙ方向側（図４では紙面奥手側）に配置され、且つ各円弧流路５７ａ，５７ｂの−Ｘ方向側の端部同士を連通させるための連通流路５７ｃを有している。そして、第１円弧流路５７ａの＋Ｘ方向側の端部に供給用流路５９ｃを介して供給された冷却水は、第１円弧流路５７ａ内を流れた後、連通流路５７ｃを介して第２円弧流路５７ｂ内に供給される。この冷却水は、第２円弧流路５７ｂ内を流れた後、第２円弧流路５７ｂの＋Ｘ方向側の端部から排水用流路６０ｃを介して冷却水供給装置６１側に排水される。
【００２９】
また、各冷却用流路５５〜５８のうち第４冷却用流路５８は、小円環状流路５６ａよりも＋Ｘ方向側であって且つ円弧流路５７ａ，５７ｂと同一径方向位置に配置される円弧状の第３円弧流路５８ａと、小円環状流路５６ａよりも−Ｘ方向側であって且つ第３円弧流路５８ａと同一径方向位置に配置される円弧状の第４円弧流路５８ｂとを有している。これら各円弧流路５８ａ，５８ｂは、開口絞り２３における第５開口部４５の各開口４５ａに対応した位置にそれぞれ配置されている。また、第４冷却用流路５８は、各円弧流路５８ａ，５８ｂよりも＋Ｙ方向側に配置され、且つ各円弧流路５８ａ，５８ｂの−Ｚ方向側の端部同士を連通させるための連通流路５８ｃを有している。そして、第３円弧流路５８ａの＋Ｚ方向側の端部に供給用流路５９ｄを介して供給された冷却水は、第３円弧流路５８ａ内を流れた後、連通流路５８ｃを介して第４円弧流路５８ｂ内に供給される。この冷却水は、第４円弧流路５８ｂ内を流れた後、該第４円弧流路５８ｂの＋Ｚ方向側の端部から排水用流路６０ｄを介して冷却水供給装置６１側に排水される。
【００３０】
次に、制御装置６２について図４に基づき説明する。
図４に示すように、制御装置６２の図示しない入力側インターフェースには、計測装置２４が電気的に接続されており、該計測装置２４からは、露光光ＥＬによる射出側フライアイミラー２２の照射状態に応じた電気信号が入力される。また、制御装置６２の図示しない出力側インターフェースには、開口絞り２３を回転させる図示しないアクチュエータ及び冷却水供給装置６１が電気的に接続されている。すなわち、制御装置６２は、作業者などによる図示しない操作部の操作結果に応じた開口部４１〜４６が入射側フライアイミラー２１から射出される露光光ＥＬの光路ＬＡ内に配置されるように、上記アクチュエータの駆動を制御して開口絞り２３を回転させる。また、制御装置６２は、計測装置２４からの入力結果に応じて、各冷却用流路５５〜５８のうち冷却水を供給する冷却用流路の選択を行い、該設定結果に応じた制御指令を冷却水供給装置６１に出力する。すると、冷却水供給装置６１は、制御装置６２からの制御指令に応じて駆動する。なお、制御装置６２は、冷却水の温度の設定を行い、冷却水供給装置６１は、制御装置６２で設定された温度になるように、冷却水の温度を調整してもよい。
【００３１】
次に、本実施形態の露光装置１１の作用のうち、射出側フライアイミラー２２の冷却条件を変更する際の作用を中心に図５〜図７に基づき説明する。なお、図５〜図７では、明細書の説明理解の便宜上、各射出側ミラーエレメント５２の集合体の輪郭形状のみを図示し、射出側ミラーエレメント５２を一つずつ描くことを省略するものとする。また、図５〜図７では、冷却水が供給される冷却用流路５５〜５８には多数のドットを付与し、冷却水が供給される冷却用流路と供給されない冷却用流路との区別を図っている。
【００３２】
さて、制御装置６２は、入射側フライアイミラー２１から射出される露光光ＥＬの光路ＬＡ内に、第１開口部４１が配置されるように開口絞り２３を制御する。その結果、図５（ａ）に示すように、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａには、第１開口部４１の開口の大きさに対応した大きさの略円形状の照射領域６３Ａ（図５（ａ）では一点鎖線で示す。）が形成される。この照射領域６３Ａは、射出側支持部材５３内における第１冷却用流路５５の大円環状流路５５ａの直径よりも大きな直径を有している。計測装置２４は、照射領域６３Ａの形状、大きさ、位置、入射面２２ａにおける温度分布を計測する。そして、制御装置６２は、その計測結果に基づいて、冷却水供給装置６１を制御し、射出側支持部材５３内の全ての冷却用流路５５〜５８に冷却水をそれぞれ供給させる。したがって、射出側ミラーエレメント５２の入射面２２ａのうち、照射領域６３Ａが形成されることよって発熱しているミラーエレメント５２の熱エネルギーを吸収することができる。
【００３３】
なお、本実施形態の計測装置２４は、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａにおける温度分布を計測する。そのため、制御装置６２は、計測装置２４の計測結果に基づいて、各冷却用流路５５〜５８に供給する冷却水の温度を調整してもよい。この場合、入射面２２ａのうち、温度が高い部分に対応する冷却用流路には、他の冷却用流路に供給する冷却水よりも、さらに温度の低い冷却水が供給されることになる。
【００３４】
また、制御装置６２は、露光光ＥＬの光路ＬＡ内に、第２開口部４２が配置されるように開口絞り２３を制御する。その結果、図５（ｂ）に示すように、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａには、第２開口部４２の開口の大きさに対応した大きさの略円形状の照射領域６３Ｂ（図５（ｂ）では一点鎖線で示す。）が形成される。この照射領域６３Ｂは、照射領域６３Ａに比して十分に小さく、且つ射出側支持部材５３内における第２冷却用流路５６の小円環状流路５６ａの直径よりも少し大きな直径を有している。計測装置２４は、照射領域６３Ｂの形状、大きさ及び位置を計測する。そして、制御装置６２は、その計測結果に基づいて、冷却水供給装置６２を制御し、第２冷却用流路５６に冷却水を供給させる一方、第２冷却用流路５６とは異なる他の冷却用流路５５，５７，５８への冷却水の供給を停止させる。したがって、射出側ミラーエレメント５２の入射面２２ａのうち、照射領域６３Ｂが形成されることよって発熱しているミラーエレメント５２の熱エネルギーを吸収することができる。また、照射領域６３Ｂが形成されているミラーエレメント５２と、照射領域６３Ｂが形成されていないミラーエレメント５２との温度差を小さくすることができる。
【００３５】
また、制御装置６２は、露光光ＥＬの光路ＬＡ内に、第３開口部４３が配置されるように開口絞り２３を制御する。その結果、図６（ａ）に示すように、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａには、第３開口部４３の開口の大きさ及び形状に対応した略円環状の照射領域６３Ｃ（図６（ａ）では一点鎖線で示す。）が形成される。この照射領域６３Ｃは、射出側支持部材５３内における第１冷却用流路５５の大円環状流路５５ａに対応した形状である。こうした照射領域６３Ｃの形状、大きさ及び位置を計測装置２４によって計測する。そして、制御装置６２は、その計測結果に基づいて、冷却水供給装置６２を制御し、第１冷却用流路５５に冷却水を供給させる一方、第１冷却用流路５５とは異なる他の冷却用流路５６〜５８には冷却水の供給を停止させる。したがって、射出側ミラーエレメント５２の入射面２２ａのうち、照射領域６３Ｃが形成されることよって発熱しているミラーエレメント５２の熱エネルギーを吸収することができる。また、照射領域６３Ｃが形成されているミラーエレメント５２と、照射領域６３Ｃが形成されていないミラーエレメント５２との温度差を小さくすることができる。
【００３６】
また、制御装置６２は、露光光ＥＬの光路ＬＡ内に、第４開口部４４が配置されるように開口絞り２３を制御する。その結果、図６（ｂ）に示すように、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａには、第４開口部４４の各開口４４ａに対応した２つの照射領域６３Ｄ（図６（ｂ）では一点鎖線で示す。）がＺ軸方向に沿って形成される。これら各照射領域６３Ｄは、射出側支持部材５３内の第３冷却用流路５７の第１円弧流路５７ａ及び第２円弧流路５７ｂに位置対応している。計測装置２４は、各照射領域６３Ｄの形状、大きさ及び位置を計測する。そして、制御装置６２は、その計測結果に基づいて、冷却水供給装置６２を制御し、第３冷却用流路５７に冷却水を供給させる一方、第３冷却用流路５７とは異なる他の冷却用流路５５，５６，５８への冷却水の供給を停止させる。したがって、射出側ミラーエレメント５２の入射面２２ａのうち、照射領域６３Ｄが形成されることよって発熱しているミラーエレメント５２の熱エネルギーを吸収することができる。また、照射領域６３Ｄが形成されているミラーエレメント５２と、照射領域６３Ｄが形成されていないミラーエレメント５２との温度差を小さくすることができる。
【００３７】
また、制御装置６２は、露光光ＥＬの光路ＬＡ内に、第５開口部４５が配置されるように開口絞り２３を制御する。その結果、図７（ａ）に示すように、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａには、第５開口部４５の各開口４５ａに対応した２つの照射領域６３Ｅ（図７（ａ）では一点鎖線で示す。）がＸ軸方向に沿って形成される。これら各照射領域６３Ｅは、射出側支持部材５３内の第４冷却用流路５８の第３円弧流路５８ａ及び第４円弧流路５８ｂに位置対応している。計測装置２４は、各照射領域６３Ｅの形状、大きさ、位置及び温度を計測する。そして、制御装置６２は、その計測結果に基づいて、冷却水供給装置６２を制御し、第４冷却用流路５８に冷却水を供給させる一方、第４冷却用流路５８とは異なる他の冷却用流路５５〜５７への冷却水の供給を停止させる。さらに、第３円弧流路５８ａ及び第４円弧流路５８ｂに供給する冷却水の温度を調整する。したがって、射出側ミラーエレメント５２の入射面２２ａのうち、照射領域６３Ｂが形成されることよって発熱しているミラーエレメント５２の熱エネルギーを吸収することができる。また、照射領域６３Ｅが形成されているミラーエレメント５２と、照射領域６３Ｅが形成されていないミラーエレメント５２との温度差を小さくすることができる。
【００３８】
また、制御装置６２は、露光光ＥＬの光路ＬＡ内に、第６開口部４６が配置されるように開口絞り２３を制御する。その結果、図７（ｂ）に示すように、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａには、第６開口部４６の各開口４６ａに対応した４つの照射領域６３Ｆ（図７（ｂ）では一点鎖線で示す。）が形成される。これら各照射領域６３Ｆは、射出側支持部材５３内の第１円弧流路５７ａ、第２円弧流路５７ｂ、第３円弧流路５８ａ及び第４円弧流路５８ｂにそれぞれ位置対応している。計測装置２４は、各照射領域６３Ｆの形状、大きさ及び位置が計測装置２４を計測する。そして、制御装置６２は、その計測結果に基づいて、冷却水供給装置６２を制御し、第３冷却用流路５７及び第４冷却用流路５８に冷却水をそれぞれ供給させる一方、第３冷却用流路５７及び第４冷却用流路５８とは異なる他の冷却用流路５５，５６への冷却水の供給を停止させる。したがって、射出側ミラーエレメント５２の入射面２２ａのうち、照射領域６３Ｆが形成されることよって発熱しているミラーエレメント５２の熱エネルギーを吸収することができる。また、照射領域６３Ｆが形成されているミラーエレメント５２と、照射領域６３Ｆが形成されていないミラーエレメント５２との温度差を小さくすることができる。
【００３９】
このように射出側フライアイミラー２２内で温度分布の変化が抑制されるため、射出側フライアイミラー２２を構成する射出側ミラーエレメント５２の一部のみが熱膨張したり、収縮したりすることが規制される。そのため、射出側フライアイミラー２２から射出される多数の光束は、レチクルＲの被照射面Ｒａ上で確実に重畳する。すなわち、レチクルＲ上に形成される照明領域内では、光強度の均一性が好適に確保され、結果として、ウエハＷの位置毎でのパターンの線幅のばらつきが抑制される。
【００４０】
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）射出側フライアイミラー２２の冷却条件は、該射出側フライアイミラー２２に入射する露光光ＥＬの入射条件に応じて設定される。そのため、射出側フライアイミラー２２への露光光ＥＬの入射条件が変更されたとしても、冷却条件を適切な条件に変更することにより、射出側フライアイミラー２２内での温度分布の変化が抑制される。すなわち、射出側フライアイミラー２２を好適に冷却させることができる。したがって、射出側フライアイミラー２２の一部が局所的に変形することが抑制され、ウエハＷに形成されるパターンの歪みを抑制できる。
【００４１】
（２）本実施形態では、射出側支持部材５３内に形成される各冷却用流路５５〜５８のうち冷却水を供給する流路を変更することにより、射出側フライアイミラー２２の冷却条件を速やかに変更できる。したがって、射出側フライアイミラー２２への露光光ＥＬの入射条件が変更された直後において、射出側フライアイミラー２２内における温度分布の変化を抑制できる。
【００４２】
（３）また、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａには、開口絞り２３によって露光光ＥＬの形状が調整された状態で入射することになる。このように露光光ＥＬの形状が変更された場合であっても、各冷却用流路５５〜５８のうち冷却水を供給する流路を変更したり、各冷却用流路５５〜５８に供給する冷却水の温度を個別に調整したりすることにより、射出側フライアイミラー２２内における温度分布の変化を抑制できる。したがって、露光光ＥＬによってレチクルＲ上に形成される照明領域内における光強度分布の均一化に貢献できる。
【００４３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図８〜図１２に従って説明する。なお、第２の実施形態は、射出側フライアイミラー２２の各射出側ミラーエレメント５２を冷却する構成が第１の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第１の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００４４】
図８に示すように、本実施形態の射出側フライアイミラー２２は、射出側支持面５３ａを有する射出側支持部材５３と、射出側支持面５３ａ上に配置される多数の射出側ミラーエレメント５２とを備えている。これら各射出側ミラーエレメント５２の裏面５２ｂは、射出側支持面５３ａにそれぞれ密接している。なお、射出側支持部材５３には、第１実施の形態と異なり、冷却用流路が設けられていない。そのため、本実施形態の射出側支持部材５３の厚みは、第１の実施形態における射出側支持部材５３の厚みよりも薄くすることが可能である。
【００４５】
図８及び図９に示すように、射出側支持部材５３において射出側支持面５３ａの反対側の被冷却面５３ｂ側には、射出側支持部材５３を介して各射出側ミラーエレメント５２を冷却するための複数（本実施形態では２１個）のペルチェ素子７０が設けられている。これら各ペルチェ素子７０は、電流が供給された場合に所定温度（例えば、チャンバ１３内の設定温度）よりも低温になる吸熱面７０ａと、電流が供給された場合に所定温度（例えば、チャンバ１３内の設定温度）よりも高温になる放熱面７０ｂとをそれぞれ有している。そして、各ペルチェ素子７０は、それらの吸熱面７０ａが射出側支持部材５３の被冷却面５３ｂに密着した状態でそれぞれ配置されている。
【００４６】
なお、射出側支持部材５３と各ペルチェ素子７０との接触精度を高めるために、被冷却面５３ｂ及び各吸熱面７０ａのうち少なくとも一方には、例えばニッケル−リンめっき等の層を設け、鏡面加工を施してもよい。このように構成すると、被冷却面５３ｂ及び各吸熱面７０ａのうち少なくとも一方の平面度が高くなる。
【００４７】
また、各ペルチェ素子７０に対して射出側支持部材５３の反対側には、各ペルチェ素子７０の放熱面７０ｂに密着する略矩形状の吸熱部材７１（クーリングプレートともいう。）が設けられている。この吸熱部材７１は、熱伝導性の高い金属材料から構成されている。また、吸熱部材７１内には、冷却水などの冷却用流体が流れる図示しない冷却用流路が形成されている。
【００４８】
そして、制御装置６２は、各ペルチェ素子７０に対する給電条件を、露光光ＥＬによって形成される射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａにおける照射領域に応じて設定する。すなわち、射出側フライアイミラー２２において露光光ＥＬによって照射される領域に位置対応するペルチェ素子７０には、吸熱面７０ａの温度がより低温となるように、電流の供給量が調整される。
【００４９】
次に、本実施形態において各射出側ミラーエレメント５２を冷却する際の作用について図１０〜図１２に基づき説明する。なお、図１０〜図１２では、明細書の説明理解の便宜上、各射出側ミラーエレメント５２の集合体の輪郭形状のみを図示し、射出側ミラーエレメント５２を一つずつ描くことを省略するものとする。また、図１０〜図１２では、電流が供給されているペルチェ素子７０には多数のドットを付与し、電流が供給されるペルチェ素子と供給されないペルチェ素子との区別を図っている。
【００５０】
さて、制御装置６２は、入射側フライアイミラー２１から射出される露光光ＥＬの光路ＬＡ内に、第１開口部４１が配置されるように開口絞り２３を制御する。その結果、図１０（ａ）に示すように、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａには、第１開口部４１の開口に対応した大きさの略円形状の照射領域６３Ａ（図１０（ａ）では一点鎖線で示す。）が形成される。この場合、全てのペルチェ素子７０に対して、吸熱面７０ａがより低温となるように電流が供給される。その結果、射出側ミラーエレメント５２の反射面のうち、照射領域６３Ａが形成されることよって発熱しているミラーエレメント５２の熱エネルギーを吸収することができる。
【００５１】
なお、計測装置２４の計測結果、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａに温度のばらつきがあった場合、制御装置６２は、温度が高い部分に対応するペルチェ素子７０には高電流を供給し、温度が低い部分に対応するペルチェ素子７０には低電流を供給する。その結果、各射出側フライアイミラー２２内での温度ばらつきを抑制することができる。
【００５２】
制御装置６２は、露光光ＥＬの光路ＬＡ内に、第２開口部４２が配置されるように開口絞り２３を制御する。その結果、図１０（ｂ）に示すように、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａには、第２開口部４２の開口に対応した大きさの略円形状の照射領域６３Ｂ（図１０（ｂ）では一点鎖線で示す。）が形成される。この照射領域６３Ｂは、照射領域６３Ａに比して十分に小さい。この場合、各ペルチェ素子７０のうち露光光ＥＬの光軸に位置対応する一つのペルチェ素子７０（図１０（ｂ）において中央に位置するペルチェ素子）に対してのみ、電流が供給される。そのため、照射領域６３Ｂに位置対応する射出側ミラーエレメント５２が、射出側支持部材５３を介してペルチェ素子７０によって主に冷却される。また、各射出側ミラーエレメント５２のうち照射領域６３Ｂから離間した位置に配置される射出側ミラーエレメント５２は、ほとんど冷却されない。その結果、射出側フライアイミラー２２内における温度分布の変化が抑制される。
【００５３】
また、制御装置６２は、露光光ＥＬの光路ＬＡ内に、第３開口部４３が配置される開口絞り２３を制御する。その結果、図１１（ａ）に示すように、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａには、第３開口部４３の開口の大きさ及び形状に対応した略円環状の照射領域６３Ｃ（図１１（ａ）では一点鎖線で示す。）が形成される。この場合、各ペルチェ素子７０のうち外周側に位置する複数（本実施形態では１２個）のペルチェ素子７０に対してのみ、電流がそれぞれ供給される。そのため、照射領域６３Ｃに位置対応する射出側ミラーエレメント５２が、射出側支持部材５３を介して各ペルチェ素子７０によって主に冷却される。また、各射出側ミラーエレメント５２のうち照射領域６３Ｃから離間した位置に配置される射出側ミラーエレメント５２は、ほとんど冷却されない。その結果、射出側フライアイミラー２２内における温度分布の変化が抑制される。
【００５４】
また、制御装置６２は、露光光ＥＬの光路ＬＡ内に、第４開口部４４が配置されるように開口絞り２３を制御する。その結果、図１１（ｂ）に示すように、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａには、第４開口部４４の各開口４４ａに対応した２つの照射領域６３Ｄ（図１１（ｂ）では一点鎖線で示す。）がＺ軸方向に沿って形成される。この場合、各ペルチェ素子７０のうち、中央に位置するペルチェ素子７０の＋Ｚ方向側及び−Ｚ方向側に位置する両ペルチェ素子７０に対してのみ、電流がそれぞれ供給される。そのため、各照射領域６３Ｄに位置対応する射出側ミラーエレメント５２が、射出側支持部材５３を介して両ペルチェ素子７０によって主に冷却される。また、各射出側ミラーエレメント５２のうち各照射領域６３Ｄから離間した位置に配置される射出側ミラーエレメント５２は、ほとんど冷却されない。その結果、射出側フライアイミラー２２内における温度分布の変化が抑制される。
【００５５】
また、制御装置６２は、露光光ＥＬの光路ＬＡ内に、第５開口部４５が配置されるように開口絞り２３を制御する。その結果、図１２（ａ）に示すように、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａには、第５開口部４５の各開口４５ａに対応した２つの照射領域６３Ｅ（図１２（ａ）では一点鎖線で示す。）がＸ軸方向に沿って形成される。この場合、各ペルチェ素子７０のうち、中央に位置するペルチェ素子７０の＋Ｘ方向側及び−Ｘ方向側に位置する両ペルチェ素子７０に対してのみ、電流がそれぞれ供給される。そのため、各照射領域６３Ｅに位置対応する射出側ミラーエレメント５２が、射出側支持部材５３を介して両ペルチェ素子７０によって主に冷却される。また、各射出側ミラーエレメント５２のうち各照射領域６３Ｅから離間した位置に配置される射出側ミラーエレメント５２は、ほとんど冷却されない。その結果、射出側フライアイミラー２２内における温度分布の変化が抑制される。
【００５６】
また、制御装置６２は、露光光ＥＬの光路ＬＡ内に、第６開口部４６が配置されるように開口絞り２３を制御する。図１２（ｂ）に示すように、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａには、第６開口部４６の各開口４６ａに対応した４つの照射領域６３Ｆ（図１２（ｂ）では一点鎖線で示す。）が形成される。この場合、各ペルチェ素子７０のうち、中央に位置するペルチェ素子７０の＋Ｘ方向側及び−Ｘ方向側に位置する両ペルチェ素子７０と、＋Ｚ方向側及び−Ｚ方向側に位置する両ペルチェ素子７０とに対してのみ、電流がそれぞれ供給される。そのため、各照射領域６３Ｆに位置対応する射出側ミラーエレメント５２が、射出側支持部材５３を介して各ペルチェ素子７０によって主に冷却される。また、各射出側ミラーエレメント５２のうち各照射領域６３Ｆから離間した位置に配置される射出側ミラーエレメント５２は、ほとんど冷却されない。その結果、射出側フライアイミラー２２内における温度分布の変化が抑制される。
【００５７】
したがって、本実施形態では、上記第１の実施形態の効果（１）に加えて以下に示す効果を得ることができる。
（４）本実施形態では、各ペルチェ素子７０のうち電流を供給するペルチェ素子を変更することにより、射出側フライアイミラー２２の冷却条件を速やかに変更できる。したがって、射出側フライアイミラー２２への露光光ＥＬの入射条件が変更された直後において、射出側フライアイミラー２２内における温度分布の変化を抑制できる。
【００５８】
（５）また、射出側フライアイミラー２２の入射面２２ａには、開口絞り２３によって露光光ＥＬの形状が調整された状態で入射することになる。このように露光光ＥＬの形状が変更された場合であっても、各ペルチェ素子７０のうち電流を供給するペルチェ素子を変更したり、ペルチェ素子７０に供給する電流量を個別に変更したりすることにより、射出側フライアイミラー２２内における温度分布の変化を抑制できる。したがって、露光光ＥＬによってレチクルＲ上に形成される照明領域内における光強度分布の均一化に貢献できる。
【００５９】
（６）また、射出側支持部材５３が各射出側ミラーエレメント５２の裏面５２ｂに密接すると共に、射出側支持部材５３に各ペルチェ素子７０の吸熱面７０ａが密着している。そのため、露光光ＥＬの入射により各射出側ミラーエレメント５２で発生した熱エネルギーを、射出側支持部材５３側に効率的に放出させることができる。したがって、熱エネルギーの蓄熱量の増大に伴う各射出側ミラーエレメント５２の変形を抑制できる。
【００６０】
（７）さらに、各ペルチェ素子７０の放熱面７０ｂは、吸熱部材７１に密着している。そのため、各放熱面７０ｂと吸熱部材７１とが離間する場合に比して、各ペルチェ素子７０の熱エネルギーを効率的に吸熱部材７１側に放熱させることができる。したがって、各ペルチェ素子７０による各射出側ミラーエレメント５２の冷却効率を、高効率で維持できる。
【００６１】
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・各実施形態において、光学部材冷却装置を、照明条件が変わることによって、ミラーに入射する露光光ＥＬの分布が変化する光学部材に適用してもよい。例えば、投影光学系１６を構成する各ミラー３０〜３５のうち少なくとも一つのミラーに適用することが可能である。
【００６２】
・各実施形態において、射出側フライアイミラー２２に入射する露光光ＥＬの形状を変更するビーム形状変更装置は、図２に示す開口絞り２３以外の他の任意の構成であってもよい。例えば、ビーム形状変更装置は、入射側フライアイミラー２１から射出された複数の光束の向きを変更可能な光学部材を備えた構成であってもよい。
【００６３】
・第１の実施形態において、複数の冷却用流路５５〜５８が形成される冷却部材を、各射出側ミラーエレメント５２の裏面５２ｂから離間した位置に配置してもよい。この場合、上記冷却部材は、各射出側ミラーエレメント５２の裏面５２ｂからの輻射熱を吸収することになる。
【００６４】
・同様に、第２の実施形態において、各ペルチェ素子７０を、それらの吸熱面７０ａが射出側支持部材５３から離間した位置に配置してもよい。この場合、電流が供給される各ペルチェ素子７０は、各射出側ミラーエレメント５２を輻射冷却することになる。
【００６５】
・各実施形態において、各射出側ミラーエレメント５２に対する冷却条件を、露光光ＥＬの光路ＬＡ内に配置される開口部４１〜４６を操作する不図示の操作部の指示に基づいて、変更するようにしてもよい。この場合、計測装置２４を省略してもよい。
【００６６】
・各実施形態において、各射出側ミラーエレメント５２の裏面５２ｂ側に、温度センサを複数配置し、該各温度センサからの電気信号に基づき検出される各温度に応じて、各射出側ミラーエレメント５２に対する冷却条件を変更するようにしてもよい。
【００６７】
・各実施形態において、照射領域６３Ａ〜６３Ｆ外に位置する射出側ミラーエレメント５２を冷却することにより、射出側フライアイミラー２２の形状の変形を抑制できることが実験やシミュレーションなどで確認されたのであれば、照射領域６３Ａ〜６３Ｆ外に位置する射出側ミラーエレメント５２を冷却させるべく冷却条件を設定してもよい。
【００６８】
・第２の実施形態において、吸熱部材７１を、各ペルチェ素子７０の放熱面７０ｂから離間した位置に配置してもよい。この場合、吸熱部材７１は、各ペルチェ素子７０の放熱面７０ｂから放出される輻射熱を吸収することになる。
【００６９】
・第２の実施形態において、吸熱部材７１を、複数（例えば４つ）の部材から構成してもよい。もちろん、一つのペルチェ素子７０に対して一つの吸熱部材を設けてもよい。
・第２の実施形態において、光学部材を冷却する光学部材冷却装置は２１個以外の任意の複数個（例えば２５個）のペルチェ素子７０を備えた構成であってもよい。
【００７０】
・第１の実施形態において、照射領域６３Ａ〜６３Ｆのうち昇温速度の遅い領域に対応する冷却用流路５５〜５８には、昇温速度の速い領域に対応する冷却用流路よりも単位時間あたりの冷却水の供給量を少なくしてもよい。このように構成しても、射出側フライアイミラー２２における温度分布の発生を良好に抑制できる。
【００７１】
・第１の実施形態において、冷却用流路５５〜５８に供給する冷却水の温度の設定、及び、供給する冷却水の流量の設定を省略してもよい。この場合、照射領域６３Ａ〜６３Ｆの大きさ、形状及び位置などに応じて、冷却用流路５５〜５８の中から所定温度（チャンバ１３内の温度よりも低い温度）に設定された冷却水を供給する冷却用流路の選択のみが行われることになる。
【００７２】
・第１の実施形態において、冷却用流路５５〜５８内には、冷却水以外の他の冷却用流体（例えば、フロンや有機系の液体）を供給してもよい。
・第１の実施形態において、射出側支持部材５３は、その内部に４本以外の複数本（例えば２本）の冷却用流路が形成された構成であってもよい。ただし、各冷却用流路は、射出側フライアイミラー２２の中で冷却可能な部分が互いに異なるようにそれぞれ配置されることが望ましい。
【００７３】
・各実施形態において、露光装置１１は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置であってもよい。また、露光装置１１は、液晶表示素子（ＬＣＤ）などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などであってもよい。
【００７４】
・各実施形態において、露光装置１１を、レチクルＲとウエハＷとが相対移動した状態でレチクルＲのパターンをウエハＷへ転写し、ウエハＷを順次ステップ移動させるスキャニング・ステッパに搭載してもよい。
【００７５】
・各実施形態において、露光装置１１は、ＥＢ（Electron Beam ）を露光光ＥＬとして用いる露光装置であってもよい。
・各実施形態において、ＥＵＶ光を出力可能な光源装置１２として、放電型プラズマ光源を有する光源装置であってもよい。
【００７６】
・各実施形態において、光源装置１２は、例えばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（１２６ｎｍ）等を供給可能な光源であってもよい。また、光源装置１２は、ＤＦＢ半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（またはエルビウムとイッテルビウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を供給可能な光源であってもよい。
【００７７】
次に、本発明の実施形態の露光装置１１によるデバイスの製造方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図１３は、マイクロデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。
【００７８】
まず、ステップＳ１０１（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクルＲなど）を製作する。一方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造する。
【００７９】
次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１０５には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップＳ１０６（検査ステップ）において、ステップＳ１０５で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。
【００８０】
図１４は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１０４の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ１１１（酸化ステップ）おいては、基板の表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜ステップＳ１１４のそれぞれは、基板処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【００８１】
基板プロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ１１５（レジスト形成ステップ）において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置１１）によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）において、ステップＳ１１６にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、ステップＳ１１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ１１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となった感光性材料を取り除く。すなわち、ステップＳ１１８及びステップＳ１１９において、マスク層を介して基板の表面を加工する。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、基板上に多重に回路パターンが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１の実施形態における露光装置を示す概略構成図。
【図２】開口絞りを模式的に示す正面図。
【図３】（ａ）は入射側フライアイミラーを模式的に示す正面図、（ｂ）は射出側フライアイミラーを模式的に示す正面図。
【図４】各冷却用流路の構成を模式的に示す断面図。
【図５】（ａ）は露光光の光路内に第１開口部の開口が配置される場合の正面図、（ｂ）は露光光の光路内に第２開口部の開口が配置される場合の正面図。
【図６】（ａ）は露光光の光路内に第３開口部の開口が配置される場合の正面図、（ｂ）は露光光の光路内に第４開口部の開口が配置される場合の正面図。
【図７】（ａ）は露光光の光路内に第５開口部の開口が配置される場合の正面図、（ｂ）は露光光の光路内に第６開口部の開口が配置される場合の正面図。
【図８】第２の実施形態における射出側フライアイミラーを模式的に示す正面図。
【図９】射出側フライアイミラーの一部を模式的に示す側断面図。
【図１０】（ａ）は露光光の光路内に第１開口部の開口が配置される場合の正面図、（ｂ）は露光光の光路内に第２開口部の開口が配置される場合の正面図。
【図１１】（ａ）は露光光の光路内に第３開口部の開口が配置される場合の正面図、（ｂ）は露光光の光路内に第４開口部の開口が配置される場合の正面図。
【図１２】（ａ）は露光光の光路内に第５開口部の開口が配置される場合の正面図（ｂ）は露光光の光路内に第６開口部の開口が配置される場合の正面図。
【図１３】デバイスの製造例のフローチャート。
【図１４】半導体デバイスの場合の基板処理に関する詳細なフローチャート。
【符号の説明】
【００８３】
１１…露光装置、１４…照明光学系、１６…投影光学系、１９，２５，２６…光学部材としてのミラー、２１…光学部材、第１フライアイミラーとしての入射側フライアイミラー、２２…光学部材、第２フライアイミラーとしての射出側フライアイミラー、２１ａ，２２ａ…入射面、２３…ビーム形状変更装置としての開口絞り、２４…計測装置、３０〜３５…光学部材としてのミラー、５０ａ，５２ａ…反射面、５２ｂ…特定の表面としての裏面、５３…光学部材冷却装置、冷却部材としての射出側支持部材、５３ａ…特定の表面に対向する面としての射出側支持面、５５〜５８…光学部材冷却装置としての冷却用流路、６２…設定装置としての制御装置、７０…光学部材冷却装置、冷却部材、熱伝達部材としてのペルチェ素子、７０ａ…特定の表面に対向する面としての吸熱面、７０ｂ…放熱面、７１…光学部材冷却装置としての吸熱部材、ＥＬ…放射ビームとしての露光光、Ｒ…マスクとしてのレチクル、Ｗ…基板としてのウエハ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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