(57)【要約】【課題】  ミラーの反射面の形状を可変とする光学装置において、マグネットの温度変化による形状制御精度の劣化を低減させる。【解決手段】  光学装置は、ミラーと、ミラーの裏面に対して離間して配置されるベースと、ミラーとベースに連結してミラーを支持するミラー支持部材と、ミラーとベースとの間に設けられ、ミラーの反射面の形状を変位させるための複数のアクチュエータと、ミラーの裏面と結合される中間部材と、中間部材に設けられ、複数のアクチュエータからの熱を回収する冷却部とを有する。【選択図】  図１
2015050353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミラーと、
前記ミラーの裏面に対して離間して配置されるベースと、
前記ミラーと前記ベースに連結して前記ミラーを支持するミラー支持部材と、
前記ミラーと前記ベースとの間に設けられ、前記ミラーの反射面の形状を変位させるための複数のアクチュエータと、
前記ミラーの裏面と結合される中間部材と、
前記中間部材に設けられ、前記複数のアクチュエータからの熱を回収する冷却部と、
を有することを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記複数のアクチュエータは、前記中間部材を介して前記ミラーの裏面と結合されている
ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記複数のアクチュエータの各々は、前記ミラーの裏面又は前記中間部材に配置されたマグネットと、前記ベースの前記マグネットと対向する位置に配置されたコイルとを含むことを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記冷却部は、前記中間部材に結合されたマグネットからの熱を回収する冷却媒体が流れる温調流路を含むことを特徴とする請求項３に記載の光学装置。
【請求項５】
前記ベースは、前記コイルからの熱を回収する冷却媒体が流れる温調流路を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の光学装置。
【請求項６】
前記中間部材を挟んで前記マグネットと対向する位置において前記中間部材と前記ミラーとを結合する複数の結合部材を更に有することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項７】
前記中間部材は、前記アクチュエータの駆動により前記ミラーと一体となって変形することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項８】
前記ミラー支持部材と前記中間部材とは一体的に形成された部材であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項９】
前記中間部材が結合される前記ミラーの部分は、前記中間部材が結合されていない部分よりも厚いことを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１０】
前記ミラー支持部材が複数設けられ、
各ミラー支持部材に対応して前記中間部材が複数設けられる
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１１】
前記複数のアクチュエータは、前記ミラーの反射面に垂直な方向に前記ミラーを変形させることを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。
【請求項１２】
前記ミラーに対向する前記中間部材の面の面積は前記ミラーの反射面の面積より小さいことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１３】
前記中間部材は、前記ミラーの裏面全体のうち、前記ミラーと前記ミラー支持部材との結合部分を含む一部の領域のみにおいて、前記ミラーの裏面と結合されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１４】
マスクのパターンを基板に投影する投影光学系であって、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の光学装置を含むことを特徴とする投影光学系。
【請求項１５】
基板を露光する露光装置であって、請求項１４に記載の投影光学系を含むことを特徴とする露光装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
前記ステップで露光された前記基板を現像するステップと、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラーの反射面を変形させることが可能な光学装置、それを用いた投影光学系、露光装置、並びに物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光路の途中に可変ミラーを配置して収差補正を行う光学系が知られている。天文分野においては、星を観察する際に、大気のゆらぎによる像の分解能の低下を抑えるため、高速で波面を計測し、可変ミラーで補正する技術が知られている。また、半導体の製造に用いられる投影露光装置においては、露光時の温度変化による収差の劣化に対応するために、光学系に使用されているミラーを可変ミラーとし、収差を補正する技術がある。
【０００３】
大口径の可変ミラーには、mmオーダーの薄鏡の裏面をアクチュエータによって反射面の面外方向（反射面に垂直な方向）に駆動することで任意の形状の反射面を作る構成のものがあり、アクチュエータの数は１００個以上配置されるものもある。構成としては、ミラーの裏面とアクチュエータの可動子を締結して駆動する方式や、ミラーの裏面に磁石を結合し、磁石から微小な間隔を置いた位置にコイルを配置し駆動する方式などが提案されている。
【０００４】
ピエゾ素子をアクチュエータに使用した場合などには、ミラーの裏面とアクチュエータの可動子とを機械的に締結することになるが、多くのアクチュエータを並べたところにミラーを組み付ける必要がある。各アクチュエータの位置管理が難しいため、組み立て時にミラーに変形を与えないで組み立てることは非常に難しい作業となる。
【０００５】
アクチュエータの可動子と固定子が分離しているものとしては、磁石とコイルを用いたものがある。磁石が発生している磁場中でコイルに電流を流したときに発生するローレンツ力を利用したボイスコイルモーターや、コイルに電流を流した時に発生する磁力と磁石の磁力との間で発生する電磁力を用いたアクチュエータである。ミラーの裏面に磁石を配置して、対向した位置にコイルを配置した構成の場合には、組み立ての際に、多数のアクチュエータとミラーを結合（締結）する必要がないため、ミラーの初期形状を崩すリスクは低減される。磁石を固定側に配置して、コイルをミラー裏面に配置することでも可変ミラーは実現できるが、この場合には、微小な形状をつくるミラーに電気配線を実装する必要があり、現実的ではない。よって、可変鏡を実現する手段としては、ミラー裏面に磁石を配置し、対向した位置にコイルを配置した構成が望ましい。
【０００６】
可変ミラーを光学収差の補正に用いる場合、個々のアクチュエータの駆動量は大きくても数μm以下であり、駆動精度はnmオーダーが求められる。温度変化によるミラー形状変化も問題となるため、ミラーの材質には、低熱膨張ガラスが用いられる。
【０００７】
ボイスコイルモーターを使用した可変ミラーの場合、コイルと磁石は必然的に近接した場所に配置されることになる。コイルに電流を流すことで推力を発生する構造であるため、駆動時に磁石が発熱する。発熱量を少なくするために、なるべくコイルへ流す電流値を小さく抑えたいので、磁石は大きな磁束密度をもった材質のものが選択される。一般的には、ネオジム磁石が用いられる。
【０００８】
しかし、上記の構成の可変形ミラーには、アクチュエータの駆動時にコイルからの発熱が微小な間隔をおいた磁石側へ流入し、磁石の温度が上昇してしまうという問題がある。
【０００９】
磁石には、温度が変化すると磁束密度が変化するという特性がある。たとえば、ネオジム磁石の場合には、1℃温度上昇すると磁束密度は0.1%程度減少することが知られている。温度変化が大きければ、減磁されてしまうが、温度変化が小さい場合には、温度が元に戻れば磁束密度も元に戻る。
【００１０】
アクチュエータの推力で可変ミラーの形状を制御する場合には、磁石の磁束密度変化が駆動力の変化となる。同じ電流値で駆動をしても、推力が異なるため変形後のミラー形状に誤差が発生してしまうことになる。
【００１１】
アクチュエータのコイルからの発熱による熱変形を抑制する可変鏡の構成が提案されている（特許文献１）。反射面を有するミラーと、ミラーに平行に配置された柔軟なリンク手段を配置し、その間は剛に結合する。また、リンク手段にマグネットを保持することで、ミラーから離れた位置にコイルを配置することが可能な二段構造となっている。この構成によると、アクチュエータの種々の要素をミラーから離して配置することが可能となり制御要素を駆動することによって発生する熱に起因した熱変形を防止できる、としている。
【００１２】
また、特許文献２には、凹面反射鏡の裏面に、熱伝導スプリングを介して、冷媒流路を有するヒートシンクを配置した構成が開示されている。この構成によれば、熱伝導スプリングが凹面反射鏡とヒートシンクとの相対的な変位を吸収するため凹面反射鏡の変形や振動を防止できる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特表２０１１−５３０７２１号公報
【特許文献２】特開２００４−０３９８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１の技術では、発熱源であるコイルとミラーとの間の距離があるため反射面の熱膨張の抑制は可能であると言える。しかし、依然として、アクチュエータ自体の発熱は抑えられておらず、アクチュエータ自身の温度変化に起因して、アクチュエータによる可変鏡への推力が変化してしまう。例えば、アクチュエータのマグネットとコイルとの間は微小な間隔で配置されているため、コイルからマグネットへは間の空気層を通して熱が流入することになる。その結果、マグネットは初期状態から温度上昇することになり、マグネットの磁束密度は変化してしまう。よって、温度変化に起因して可変鏡への推力が変化してしまう。その結果、可変ミラーの反射面形状に誤差が発生してしまうという問題がある。
【００１５】
また、特許文献２の技術は、薄鏡の裏面をアクチュエータによって反射面の面外方向に駆動することで反射面の形状を可変とした可変ミラーを想定しておらず適用困難である。
【００１６】
本発明は、上述の点に鑑みなされたものであり、ミラーの反射面の形状を可変とする光学装置において、マグネットの温度変化による形状制御精度の劣化を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一側面によれば、ミラーと、前記ミラーの裏面に対して離間して配置されるベースと、前記ミラーと前記ベースに連結して前記ミラーを支持するミラー支持部材と、前記ミラーと前記ベースとの間に設けられ、前記ミラーの反射面の形状を変位させるための複数のアクチュエータと、前記ミラーの裏面と結合される中間部材と、前記中間部材に設けられ、前記複数のアクチュエータからの熱を回収する冷却部とを有することを特徴とする光学装置が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、従来の可変鏡に比べて、アクチュエータからの発熱があってもマグネットの温度変化を抑制することが可能となる。その結果、より高精度な位置制御が可能な可変鏡を実現することができる。また、より薄いミラーを用いても固有値が低下することなくより制御性の良い可変鏡を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態に係る可変鏡装置の構成を示す図。
【図２】第２の実施形態に係る可変鏡装置の構成を示す図。
【図３】第３の実施形態に係る可変鏡装置の構成を示す図。
【図４】第４の実施形態に係る可変鏡装置の構成を示す図。
【図５】露光装置の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施に有利な具体例を示すにすぎない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決のために必須のものであるとは限らない。
【００２１】
＜第１の実施形態＞
図１に第１の実施形態に係る可変鏡装置の構成を示す。光学装置である可変鏡装置１００は、反射面の形状に変化させることができるように構成されている。構成の概略は以下の通りである。
【００２２】
形状を変える薄鏡であるミラーＭは、中心部を剛にミラー支持部材１０８に結合され、その周辺は結合部材１０４を介して、中間部材１０７に結合されている。ミラーＭの厚みは用途により異なるが、直径１００ｍｍ〜ｍオーダーに対し、数ｍｍオーダーから数ｃｍである。ミラーＭは、ミラー本体と中間部材１０７とが一体となったものが変形することで反射面の形状を変える。ミラーＭに対向する中間部材１０７の面の面積は、ミラーＭの反射面の面積より小さい。ミラーＭと中間部材１０７とが重なる領域では、内周部マグネット１０２が中間部材１０７を介してミラーＭの反射面の裏面（以下「ミラーの裏面」という。）と結合され、それ以外の外周部領域では、外周部マグネット１０１がミラーの裏面に直接結合されている。つまり、中間部材１０７は、ミラーＭの裏面全体のうち、ミラーＭとミラー支持部材１０８との結合部分を含む一部の領域のみにおいて、ミラーＭの裏面と結合されている。ミラーＭの裏面に対して、中間部材１０７を挟んで、離間してベース１０３が配置されている。ミラー支持部材１０８は、ミラーＭとベース１０３に連結してミラーＭを支持する。また、外周部マグネット１０１、内周部マグネット１０２に対向した位置にそれぞれコイルＣが設置されており、これにより非接触の可動子と固定子とを含むアクチュエータが複数、構成されている。
【００２３】
次に、個々の構成要素について説明する。ミラーＭは、反射面を有する薄い凹面鏡である。図中の上側の面が反射面であり、使用する光の波長に適したコーティングが施されている。材質は、熱伸縮による形状誤差の発生を抑えるために、低熱膨張光学ガラスを用いている。本発明では特にミラーの大きさに制限は無いが、一般的には外径０．１ｍから２ｍ程度のものである。ミラーＭの厚さは、例えば５ｍｍ程度である。ミラーＭは裏面の中央をミラー支持部材１０８に結合されている。
【００２４】
中間部材１０７は、ミラー中央部の裏面側に例えば１ｍｍ程度の間隔をおいて配置された支持部材であり、裏面形状に沿った形のお椀型の形状をしている。中間部材１０７とミラーＭの裏面は、結合部材１０４で部分的に結合された構成となっている。結合部材１０４の材質は熱収縮の観点からミラーＭと同じ材質であることが望ましいが、内部に冷却部としての温調流路を形成するため加工性の良い金属を用いている。ミラーの材質と線膨張係数が近い低熱膨張金属を使用するとよい。結合部材１０４の配置は、後述するアクチュエータが推力を与える位置、即ちマグネットの配置とミラー面内位置で一致したものとなっている。言い換えると、結合部材１０４は、中間部材１０７を挟んで内周部マグネット１０２と対向する位置において中間部材１０７とミラーＭとを結合する。アクチュエータの推力をミラー変形に効率よく利用するためである。また、ミラーＭの裏面と中間部材１０７とが結合部材１０４によって離散的に結合されていることで、ミラーＭはより変形がしやすい構造となっている。中間部材１０７は中心部がミラー支持部材１０８に結合されている。中間部材１０７は、ミラー変形駆動する際にミラーと一体となって変形する。ミラー支持部材１０８は上述のようにミラーＭと中間部材１０７とを中央部で保持するもので、材質は中間部材１０７と同様である。ミラー支持部材１０８と中間部材１０７とは一体的に形成された部材であってもよい。
【００２５】
中間部材１０７はその内部に、温調用の温調水を流すための中間部材温調流路１０９を有する。中間部材温調流路１０９は、内周部マグネット１０２とミラーＭとの間を通るように形成されている。本実施形態では冷却媒体として水を使用しているが、エチレングリコールやオイルなど他種の液体を用いてもよい。
【００２６】
ミラー支持部材１０８は下面をベース１０３に剛に固定されている。ベース１０３は、可変鏡装置全体を支持するもので、十分に剛性が高く設計されるものである。ミラーＭの反射面の形状を変位させるためのアクチュエータは、マグネットとコイルとが対向する位置に配置されたボイスコイルモーター（以下、ＶＣＭと記す。）である。円柱型のマグネットに近接させた位置にコイルを配置し、コイルに電流を流すことによって、マグネットとコイルを結んだ軸方向にローレンツ力が発生するものである。マグネットは磁束密度が高いネオジム磁石を使用するとよい。
【００２７】
マグネットは、上述のように、ミラー裏面に直接結合された外周部マグネット１０１と、中間部材１０７に結合された内周部マグネット１０２がある。マグネットの端面から例えば０．１ｍｍ程度の隙間を開けた位置にコイルＣが配置されている。コイルＣはベース１０３に固定されている。また、ベース１０３には、コイルＣからの発熱を吸収するためのコイル温調流路１１１が形成されている。
【００２８】
１０５は温調水を供給するための供給口であり、１０６はユニット内で熱交換をした温調水を回収するための回収口である。供給口１０５から供給された温調水は、中間部材１０７、ベース１０３の内部を通り、回収口１０６から回収される。供給口１０５、回収口１０６は不図示に配管によって不図示の温調装置に接続され、温度制御された媒体がユニット内を循環する構成となっている。
【００２９】
コイルＣにはそれぞれ、所望の形状にミラー反射面を作るようにコントローラＣＴＲから電流アンプＡＭＰへＶＣＭに流す電流値の指令値が出力される。その指令値に従って電流アンプＡＭＰは各ＶＣＭへ電流値を制御して電流を流す。ＶＣＭは電流に応じた推力が発生し、ミラーを変形させることができる。図中では簡略化したため２本のケーブルのみ示しているが、すべてのコイルＣは、電流アンプＡＭＰとＶＣＭ駆動ケーブル１１３によってつながっている。電流アンプＡＭＰはアクチュエータの数だけのチャンネル数を有している。
【００３０】
次の本実施形態の機能について説明する。
一部を固定された弾性体を変形させるには、固定部（本実施形態ではミラーの中心部）の近くのアクチュエータは大きな推力を必要とする。固定部より離れた位置では、より小さな推力で同じ変位を与えることができる。つまり、固定部周辺のアクチュエータにはより大きな電流が定常的に流れることになる。結果として、固定部周辺のアクチュエータの発熱量が大きくなる傾向がある。
【００３１】
また、本実施形態のアクチュエータは、対向型のＶＣＭを採用しており、発熱源であるコイルとマグネットは必然的に近接している。そのため、コイルから発生した熱は、間隙（空気層）を通ってマグネット側に流入することになる。マグネットは、温度によって磁束密度が変化することが知られている。磁束密度が高いネオジム磁石は少ない電流で比較的高い推力を発生させることができるメリットがあるが、温度によって磁束密度が変化する割合も他の種類の磁石に比べて大きい。磁石の温度が変化するとアクチュエータの発生する推力に誤差が発生してしまう。
【００３２】
本実施形態では、大きな電力を消費する固定点つまりミラーの中心部に近いアクチュエータの内周部マグネットとミラーの間に中間部材１０７を配置し、中間部材１０７を温調することによってマグネットの温度変化を抑えることが可能となっている。ミラーの外周部、つまり固定点から離れた位置では小さな推力で変形量を確保できるので、発熱による影響が小さいため、中間部材は配置していない。したがって、中間部材はミラーの少なくとも内周部の裏面に対して配置されていればよい。
【００３３】
ミラー自体に温調用の流路を形成することでも同様な効果を得ることも可能であるが、高精度に反射面形状を加工する必要があるガラス内部に温調用の流路を形成することは非常に困難であり現実的ではない。中間部材１０７は、加工が比較的容易な金属製であるため、内部に流路を形成することは容易である。
【００３４】
また、ミラー反射面を所望の形状に保つためには、単純に推力を与えるだけでは不十分である。温調からの振動を含め外部からの振動によってミラー自体が振動してしまうと光学性能を発揮できなくなるからである。ミラーを薄くすれば剛性が下がるので推力を低く抑えることができ、発熱量を低く抑えることができるが、制御性、外乱振動の観点からは、ミラーを厚くして剛性を上げる必要がある。しかし、剛性を上げると、変形させるためには、より大きな推力が必要となり、アクチュエータからの発熱が大きくなってしまうというデメリットがある。
【００３５】
本実施形態では中間部材１０７を配してミラーＭを支持しているため、剛性が低い薄いミラーを使用しても、中間部材が剛性を持つため全体としては剛性を保っている。さらに、中間部材に温調水を流すことにより、大きな推力を発生させたとしても熱を吸収できるので高精度な変形制御を実現できる。
【００３６】
＜第２の実施形態＞
図２に第２の実施形態に係る可変鏡装置の構成を示す。可変鏡装置２００は、第１の実施形態と同様に、ＶＣＭのマグネットの温度変化（上昇）を抑え、温度変化による推力変動を小さくすることができるように構成されている。
【００３７】
ミラーＭは、第１の実施形態と同様な凹面を反射面とする薄い反射鏡であり、低熱膨張ガラス製である。ミラーＭは、裏面中央部が中間部材２０７と結合部２０４で接着などによって結合されている。中間部材２０７はミラーＭの直径の半分程度の大きさのお椀形状であり、厚さは例えば５ｍｍ程度の低熱膨張合金である。中間部材２０７はミラー支持部材２０８とミラー中心位置で一体となった構造で、ミラー反射面形状を変化させる時には裏面側から推力を与えることで、ミラーＭと中間部材２０７とが一体となったもの全体を変形させる構造となっている。
【００３８】
アクチュエータとして使用しているＶＣＭの可動子はマグネットであり、固定子はコイルである。マグネットは、ミラー裏面側全体に配置されており、中間部材２０７が結合されているところは中間部材２０７の裏面側に内周部マグネット２０２が結合されている。中間部材２０７とミラーＭが重なっていない部分にはミラー裏面に直接、外周部マグネット２０１が結合されている。
【００３９】
ミラー支持部材２０８はベース２０３に締結されている。ベース２０３は、可変鏡装置全体を保持するための構造体である。ベース２０３はミラーＭと中間部材２０７の裏面側に沿った面を有しており、マグネットに対向した位置に例えば０．１ｍｍ程度の隙間をもってコイルＣが配置されている。
【００４０】
個々のコイルＣは、電流アンプＡＭＰとＶＣＭ駆動ケーブル２１３によって接続されており、電流アンプＡＭＰはコントローラＣＴＲに接続されている。電流アンプＡＭＰは、個々のコイルＣに対応しており、コイルＣの数のチャンネル数をもっているものである。電流アンプＡＭＰとコントローラＣＴＲの機能は、第１の実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００４１】
コイルＣに電流を流すことによりローレンツ力が発生し、マグネットに対して推力が生まれる。この推力によってミラー形状を変化させるが、コイルは発熱することになる。コイルで発生した熱は近接したマグネット側にも流入することになる。
【００４２】
中間部材２０７の内部には温調用の温調水を通すための流路が形成されている。本実施形態では冷却媒体として水を使用しているが、エチレングリコールやオイルなど他種の液体を用いてもよい。
【００４３】
２０５は温調水の供給口であり、ここから一定温度に制御された温調水を供給する。２つある供給口の一つは、ミラー支持部を経由して、中間部材温調流路２０９を通り、回収口２０６へつながっており、回収口２０６から装置外へ温調水を排出する。温調水は不図示の温調装置で温度を一定に制御された後、再び供給口２０５へ供給される。もう一つの供給口２０５は、ベース２０３内部に形成されたコイル温調流路２１１につながっており、温調水が通され、回収口２０６を通って回収される。
【００４４】
コイル側だけに温調水を通した場合には、マグネットへ流入した熱はそのままミラー側へ伝わりミラー表面から対流熱伝達で放出されることになり、温度分布が生じ、マグネットが温度上昇してしまうという問題がある。しかし、以上のように温調水を流すことにより、コイルで発生した熱をベース側で回収し、マグネット側に入流した熱は中間部材側で回収することで、マグネットの温度上昇を抑えることができる。全てのマグネットに中間部材を配置してもよいが、大きな推力を必要とするマグネットすなわちミラーを固定している固定点に近いマグネットに中間部材を配置するだけでよい。固定点から離れた駆動点は比較的小さな推力で駆動できるため発熱量が小さいからである。温度上昇が許容範囲を超えるマグネットに中間部材を配置するのがよい。
【００４５】
同様な効果は、ミラー自体に温調用の流路を形成することでも実現できるが、光学ガラス内部に流路を形成することは加工上困難である。中間部材は加工性の良い材料を選択することができるため、内部に流路を設けることは容易である。
【００４６】
上記の構成とすることにより、マグネットの温度上昇を抑えアクチュエータの誤差を低減した可変鏡を実現することが可能となっている。
【００４７】
本実施形態の別の効果として、薄いミラーを使用できるというメリットがある。形状を制御するためには、ある程度高い剛性（固有値）が必要である。ミラー自体で剛性を高めるにはミラーを厚くする必要があるが、その場合にはミラー保持部に近いアクチュエータに必要な推力が大きくなってしまう。上述のようにミラー自体に温調用の流路を形成することは困難であるので、制御誤差が増大してしまう。本実施形態の構成では、薄いミラーを使用できるため高価な低熱膨張ガラスの硝材が少なくて済み、その分のコストが削減できるという効果もある。
【００４８】
また、本実施形態ではミラー裏面と中間部材（ミラー支持部も含む）が面で結合された構造のため、中間部材をミラーに結合した後にミラー形状の最終加工を実施する。加工後に中間部材とミラーを結合すると結合によって形状が崩れてしまうからである。結合後は面でミラーと中間部材が結合されているため加工による誤差も少ない。ミラー形状の最終仕上げ後には中間部材一体となったものをベースに取り付けるだけで組立てができるというメリットもある。
【００４９】
上述のように、本実施形態の構成とすること、ミラー単体では十分な剛性を持っていなくても、可変鏡として使用することが可能となる。
【００５０】
＜第３の実施形態＞
図３に第３の実施形態に係る可変鏡装置の構成を示す。可変鏡装置３００は、第１及び第２の実施形態と同様に、ミラーを中心部で一点保持し、ミラー裏面から推力を与えることでミラー形状を形成するものである。
【００５１】
ミラーＭは、内周部が外周部よりも厚くなっている。これは、ミラーを保持した状態でのミラー剛性が低い時には、固有値が低く制御性が悪くなるため、ミラー剛性を高めるために保持点の周囲の厚みを大きくしたものである。３０８は柱状のミラー支持部材であり、上面はミラーＭの中央裏面と結合され、下面はベース２０３に締結されている。ミラー裏面にはミラー形状を可変とするためのアクチュエータが配置されている。アクチュエータは上述の実施形態と同様な対向型のＶＣＭである。ミラーＭの固定点近傍は、内周部マグネット３０２が温調ジャケット３０７、結合部材３０４を介してミラーＭに結合されている。ミラーＭの固定点から離れた場所には外周部マグネット３０１がミラー裏面に直接結合されている。
【００５２】
ベース３０３は、マグネットに対向した位置にコイルＣが配置された剛体であり、可変鏡装置全体を保持する役割を持つ。各コイルＣはＶＣＭ駆動ケーブル３１３により電流アンプＡＭＰ、コントローラＣＴＲに接続されている。ＶＣＭの働きについては、上述の実施形態と同様であるのでここでは説明を省略する。
【００５３】
３１１はベース３０３内部に形成されたコイル温調流路である。機能は上述の実施形態と同様であるため、説明は省略する。
【００５４】
温調ジャケット３０７には温度を一定に制御された温調水が供給される。マグネットとミラーとの間に温調水を流すことでマグネットの温度上昇を抑えている。温調ジャケット３０７はマグネット一つに対して一つずつ独立して配置されており、温調水は柔軟チューブ３１４を通して供給、排出される。装置全体での温調水の経路は、下記の通りである。温調水は不図示の温調装置から供給口３０５を通して供給され、ミラー支持部材３０８内部の流路を通してミラー裏面側に導かれ、ミラー支持部材側面から柔軟チューブにより個々の温調ジャケットに送られる。各温調ジャケットを通り回収口３０６から再び不図示の温調装置へ回収される。図３は装置断面で示しているため、マグネット温調流路３０９は供給口３０５と回収口３０６は繋がっていないように見えるが、実際にはつながっているものである。
【００５５】
本実施形態は、他の実施形態と同様にマグネットの温度上昇を抑えることでＶＣＭの推力誤差を低減できるという効果がある。本実施形態の特有の効果としては、温調ジャケットとマグネットを一対一で配置しているため、装置の組み立てが容易になるというメリットがある。
【００５６】
ユニット組立の際に、ミラーＭとミラー支持部材３０８を結合後、外周部マグネット３０１は直接ミラー裏面に結合する。また、内周部マグネット３０２と温調ジャケット３０７が一体になったものを、結合部材３０４を介してミラー裏面に結合する。柔軟チューブ配管後、ベース３０３に締結する。上記のように、ミラーを固定した後に個々のマグネットを個別に結合することができるので、結合時にミラー面形状を崩すことがないので組立てが容易になる。
【００５７】
＜第４の実施形態＞
図４に第４の実施形態に係る可変鏡装置の構成を示す。本実施形態における可変鏡装置４００は、平面ミラーを有するものである。この平面ミラーは、上述の実施形態を同様、対向型のＶＣＭで駆動される。本実施形態では、ミラー支持部材が複数設けられる。例えば、一枚の大きな平面ミラーが第１の実施形態で示したミラー支持部材によって３点で保持される。
【００５８】
平面ミラーＭは、ミラー支持部材４０８に結合されている。ミラー支持部材４０８は３点設けられており（図中には２つのミラー支持部のみ示している。）、ベース４０３にそれぞれ締結されている。４０２はミラー裏面に直接結合された外側マグネットである。ミラー支持部材４０８の各々の周辺には中間部材４０７が配置されており、中間部材４０７に内側マグネット４０１が配置されている。中間部材４０７はミラー支持部材４０８に保持されている円盤状の部材であり、内部にはマグネット温調流路４０９が形成されている。ベース４０３には、マグネットに対向した位置に例えば０．１ｍｍ程度の隙間をもってコイルＣが配置されている。
【００５９】
個々のコイルは、電流アンプＡＭＰとＶＣＭ駆動ケーブル４１３によって接続されており、電流アンプＡＭＰはコントローラＣＴＲに接続されている。電流アンプＡＭＰは、個々のコイルＣに対応しており、コイルＣの数のチャンネル数をもっているものである。電流アンプＡＭＰとコントローラＣＴＲの機能は、上述の実施形態と同様であるので、説明は省略する。
【００６０】
ベース４０３の内部にはコイル温調流路４１１が形成されている。不図示の温調装置から供給された温調水は、供給口４０５から可変鏡内部へ導かれ、中間部材内部、ベース内部の流路（４０９、４１１）を通り装置内を循環した後、回収口４０６から回収され、再び不図示の温調装置へ戻る。
【００６１】
大口径のミラーを使用する場合には、中心一点で保持するためにはミラー剛性を保つためにミラーを厚くする必要がある。結果として、変形させるための推力が非常に大きくなってしまい、アクチュエータが巨大となり駆動点を密に配置することができなくなり、結果として所望の形状を得ることができなくなる。
【００６２】
本実施形態では、ミラーを３点で保持することで、ミラーが大きくなったときにでも、剛性を高く保つことができ、さらにマグネットの温度変化を抑えることができるので、精度の高い形状精度を得ることができる。
【００６３】
なお、ミラーＭの反射面を任意の形状にするためにはミラーを支持している点を反射面と垂直方向（面外方向）に駆動する必要があるが、可変鏡全体の姿勢を変えることで対応可能である。また、ミラー支持部材４０８をミラー反射面に垂直方向に駆動できる構成としてもよい。この場合は、３点以上のミラー支持部を設置することで、さらに大きなミラーを保持し、反射面形状を変えることが可能となることは自明である。
【００６４】
＜露光装置の実施形態＞
本実施形態の露光装置について、図５を参照して説明する。本実施形態の露光装置５０は、照明光学系ＩＬと、投影光学系ＰＯと、マスク５５を保持して移動可能なマスクステージＭＳと、基板５６を保持して移動可能な基板ステージＷＳとを含みうる。また、露光装置５０は、基板５６を露光する処理を制御する制御部５１を含みうる。
【００６５】
照明光学系ＩＬに含まれる光源（不図示）から出射された光は、照明光学系ＩＬに含まれるスリット（不図示）によって、例えば、Ｙ方向に長い円弧状の露光領域を、マスク５５上に形成することができる。マスク５５及び基板５６は、マスクステージＭＳ及び基板ステージＷＳによってそれぞれ保持されており、投影光学系ＰＯを介して光学的にほぼ共役な位置（投影光学系ＰＯの物体面及び像面の位置）に配置される。投影光学系ＰＯは、所定の投影倍率（例えば１／２倍）を有し、マスク５５に形成されたパターンを基板５６に投影する。そして、マスクステージＭＳ及び基板ステージＷＳを、投影光学系ＰＯの物体面と平行な方向（例えばＸ方向）に、投影光学系ＰＯの投影倍率に応じた速度比で走査させる。これにより、マスク５５に形成されたパターンを基板５６に転写することができる。
【００６６】
投影光学系ＰＯは、例えば、図５に示されるように、平面鏡５２と、凹面鏡５３と、凸面鏡５４とを含むように構成されうる。照明光学系ＩＬから出射し、マスク５５を透過した露光光は、平面鏡５２の第１面５２ａにより光路を折り曲げられ、凹面鏡５３の第１面５３ａに入射する。凹面鏡５３の第１面５３ａにおいて反射した露光光は、凸面鏡５４において反射し、凹面鏡５３の第２面５３ｂに入射する。凹面鏡５３の第２面５３ｂにおいて反射した露光光は、平面鏡５２の第２面５２ｂにより光路を折り曲げられ、基板上に結像する。このように構成された投影光学系ＰＯでは、凸面鏡５４の表面が光学的な瞳となる。
【００６７】
上述した露光装置５０の構成において、第１乃至第４の実施形態のうちのいずれかの光学装置は、例えば、ミラーＭとしての凹面鏡５３の反射面を変形する装置として用いられうる。第１乃至第４の実施形態のうちのいずれかの光学装置を露光装置５０に用いることにより、凹面鏡５３の反射面（第１面５３ａ及び第２面５３ｂ）を変形させることができ、投影光学系ＰＯにおける光学収差を精度よく補正することができる。ここで、露光装置５０における制御部５１は、光学装置におけるアクチュエータを制御するためのコントローラＣＴＲを含むように構成されてもよい。
【００６８】
＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された感光剤に上記の走査露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板を露光する工程）と、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００６９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【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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