(57)【要約】【課題】光学素子を冷却して温度上昇を抑制し、光学素子の変形や位置変化を抑制することのできる光学素子保持機構等を提供する。【解決手段】ミラー１の裏面１ｂ側に配置されたミラー冷却装置１０は、受熱板３、冷却機構５（ヒートパイプ４・水冷ジャケット６）、防熱機構８（加熱装置７及び第２受熱板９）からなる。受熱板３は、ミラー１の反射面１ａ以外の部分に沿って非接触で近接配置されている。受熱板３は、高輻射率・高熱伝導率の金属又はセラミックス製（例えばＡｌ２Ｏ３等）の薄板から形成されている。受熱板３の表面又は表面の一部には、ミラー１から受熱板３への熱輻射率を高めるための加工が施されている。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子の光の入射・出射しない面に沿って近接配置された、該光学素子から熱輻射を受ける受熱板と、
該受熱板を冷却する冷却手段と、
を具備することを特徴とする光学素子冷却装置。
【請求項２】
前記光学素子がミラーであり、該ミラーの反射面以外の部分に沿って前記受熱板が配置されていることを特徴とする請求項１記載の光学素子冷却装置。
【請求項３】
前記受熱板が高輻射率・高熱伝導率の金属又はセラミックス板であり、
前記冷却手段が前記受熱板の反光学素子側の面に貼り付けられたヒートパイプであることを特徴とする請求項１又は２記載の光学素子冷却装置。
【請求項４】
前記受熱板の前記光学素子側の面に、輻射率を高める加工がなされていることを特徴とする請求項１又は２記載の光学素子冷却装置。
【請求項５】
前記光学素子の前記受熱板側の面に、輻射率を高める加工がなされていることを特徴とする請求項１又は２記載の光学素子冷却装置。
【請求項６】
前記輻射率を高める加工が、酸化物、炭化物又は窒化物等のセラミックスコーティングであることを特徴とする請求項４又は５記載の光学素子冷却装置。
【請求項７】
前記輻射率を高める加工が、熱輻射面積を広げるための面粗し加工、凹凸加工であることを特徴とする請求項４又は５記載の光学素子冷却装置。
【請求項８】
前記輻射率を高める加工の有無・程度が、前記受熱板及び／又は前記光学素子の部位に応じた空間分布を有することを特徴とする請求項４又は５記載の光学素子冷却装置。
【請求項９】
前記受熱板の反光学素子側の面及び／又は前記冷却手段から他の光学素子への熱輻射を防止する防熱手段をさらに具備することを特徴とする請求項１又は２記載の光学素子冷却装置。
【請求項１０】
前記防熱手段が前記冷却手段からの冷熱輻射をキャンセルする加熱手段であることを特徴とする請求項９記載の光学素子冷却装置。
【請求項１１】
光学素子を冷却する方法であって、
光学素子の光の入射・出射しない面に沿って受熱板を近接配置して、該受熱板で該光学素子からの熱輻射を受けるとともに、
該受熱板を冷却手段で冷却することを特徴とする光学素子冷却方法。
【請求項１２】
極端紫外線を反射するミラー及び／又は反射マスクを有する露光装置であって、
前記ミラー及び／又は反射マスクの反射面以外の部分に沿って、該ミラー及び／又は反射マスクから熱輻射を受ける受熱板が近接配置されていることを特徴とする露光装置。
【請求項１３】
前記ミラーが極端紫外線露光装置の投影光学系ミラーであり、
該投影光学系ミラーが、前記反射マスクと前記極端紫外線が選択的に照射されるウエハとの間に配置されており、
該投影光学系ミラーの光の入射・出射しない面に沿って近接配置された、該ミラーから熱輻射を受ける冷却手段付き受熱板（クーラー）を具備し、
該クーラーと前記反射マスク及び／又は前記ウエハ間、又は、前記クーラーと前記投影光学系ミラー間に、前記クーラーから他のミラーへの熱輻射を防止する防熱手段をさらに具備することを特徴とする請求項１２記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズやミラー等の光学素子を冷却する装置・方法、及び、そのような装置・方法が適用される露光装置に関する。特には、半導体デバイス露光装置等の精密光学機械において、光学素子を冷却して熱変形を抑制することのできる装置・方法等に関する。
【０００２】
【背景技術】
ＥＵＶ光（極端紫外光）露光装置を例に採って、背景技術を説明する。
図７は、ＥＵＶ光露光装置の概略構成例を示す図である。
図７に示す露光装置は、ＥＵＶ源１０１と、このＥＵＶ源１０１から射出したＥＵＶ光（波長１３．４ｎｍ）１００を反射型マスク１０２に照射する照明光学系１０３と、反射型マスク１０２上の回路パターンをウエハ１０４上に投影するＥＵＶ投影光学系１０５と、マスクステージ１０６及びウエハステージ１０７から構成されている。
【０００３】
この露光装置においては、ＥＵＶ源１０１から発したＥＵＶ光１００が照明光学系１０３を経て反射型マスク１０２に照射される。反射型マスク１０２で反射したＥＵＶ光１００は、投影光学系１０５に入射する。投影光学系１０５を通ったＥＵＶ光１００は、ウエハ１０４上に到達し、反射型マスク１０２上のパターンがウエハ１０４上に縮小転写される。
【０００４】
投影光学系１０５は、一例で６枚の多層膜反射鏡（図示されず）で構成されており、その縮小倍率は例えば１／４である。投影光学系１０５は、ウエハ１０４上において、幅２ｍｍ・長さ３０ｍｍの輪帯状の露光視野を有する。各反射鏡は反射面形状が非球面であり、その表面にはＥＵＶ光の反射率を向上するためのＭｏ／Ｓｉ多層膜がコートされている。露光時において、反射型マスク１０２、ウエハ１０４は、それぞれステージ１０６、１０７上で走査される。ウエハ１０４の走査速度は、常に反射型マスク１０２の走査速度の１／４となるように同期している。その結果、光学系の視野よりも大きい領域に広がるパターンを転写することができる。
【０００５】
次いで、図８を参照して、光学系鏡筒の機械構造についてより詳細に説明する。
図８は、ＥＵＶ光露光装置の光学系鏡筒の一例を示す構成図である。
図８には、２枚の反射鏡（光学素子）１１１、１１２を保持する光学系鏡筒１１０が示されている。この鏡筒１１０は、鏡筒本体部１１０ａとフランジ部１１０ｂを有する。なお、この鏡筒１１０はインバー製であり、熱変性が生じにくい。
【０００６】
反射鏡１１１は、鏡筒１１０のフランジ部１１０ｂ上において、位置調整機構（ピエゾモータ等）１１５を介して保持機構１１６で保持されている。位置調整機構１１５は、組み立て時あるいはその後において反射鏡の位置を調整するための機構である。一方、反射鏡１１２は、鏡筒１１０のフランジ部１１０ｂ下において、保持機構１１７で保持されている。２枚の反射鏡１１１、１１２には、それぞれ穴１１１ａ、１１２ａが開けられている。図の上部の光源やマスク（図示されず）から発した光１００は、上の反射鏡１１１の穴１１１ａを通って下の反射鏡１１２の上面に達し、ここで反射した光１００が反射鏡１１１の下面に向かう。この光１００は、さらに反射鏡１１１の下面で反射して下方に向かい、反射鏡１１２の穴１１２ａを通ってマスクやウエハ（図示されず）に到達する。
【０００７】
ＥＵＶ光学系においては、前述の通り反射鏡（光学素子）表面にＭｏ／Ｓｉ多層膜がコートされている。ＥＵＶ投影光学系の開口数は例えば０．２〜０．３であり、波面収差は１ｎｍＲＭＳ以下が求められる。このような小さな波面収差を実現するためには、反射鏡として高精度な形状を有する非球面ミラーを用い、高精度なミラー組み立て・調整を行う必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述の反射鏡は、入射したＥＵＶ光の一部を吸収することによって加熱される。ここで、図８に示すような光学系鏡筒を真空雰囲気中で使用する場合には、加熱された反射鏡の放熱性が悪いため、反射鏡が熱変形するおそれがある。そこで、冷却機構を光学素子（反射鏡）に接触させて冷却する方法が考えられる。しかしながら、この方法では接触により光学素子に力が加わり変形してしまうおそれがあり、その結果、光学素子の高精度な形状が維持できない可能性がある。
【０００９】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、光学素子を冷却して温度上昇を抑制し、光学素子の変形や位置変化を抑制することのできる光学素子保持機構等を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の光学素子冷却装置は、光学素子の光の入射・出射しない面に沿って近接配置された、該光学素子から熱輻射を受ける受熱板と、　該受熱板を冷却する冷却手段と、を具備することを特徴とする。
さらに、本発明のより具体的な態様においては、前記光学素子がミラーであり、該ミラーの反射面以外の部分に沿って前記受熱板が配置されているものとすることができる。
【００１１】
本発明の光学素子冷却装置によれば、受熱板が光学素子（ミラー）とは接していないので、受熱板を冷却手段で冷却することで、受熱板を所望の温度に維持できる。したがって、光学素子の温度上昇を抑制して、光学素子の熱変形を抑制することができる。さらに、受熱板が光学素子とは接していないので、接触による変形も生じない。そのため、光学素子の波面収差等の光学性能が劣化しない。
【００１２】
本発明の光学素子冷却装置においては、前記受熱板が高輻射率・高熱伝導率の金属又はセラミックス板であり、　前記冷却手段が前記受熱板の反光学素子側の面に貼り付けられたヒートパイプであるものとすることができる。
この場合、受熱板・冷却手段の熱移動が良好であるため、冷却性能を一層向上できる。また、水冷の場合に比べて振動が少ないので、装置に与える影響が少ない。
【００１３】
本発明の光学素子冷却装置においては、前記受熱板の前記光学素子側の面に、輻射率を高める加工がなされていることが好ましい。あるいは、前記光学素子の前記受熱板側の面に、輻射率を高める加工がなされていることが好ましい。
これらの場合も、受熱板・冷却手段の熱移動が良好であるため、冷却性能を一層向上できる。
【００１４】
本発明の光学素子冷却装置においては、前記輻射率を高める加工が、酸化物、炭化物又は窒化物等のセラミックスコーティングであることが好ましい。あるいは、前記輻射率を高める加工が、熱輻射面積を広げるための面粗し加工、凹凸加工であることが好ましい。
【００１５】
本発明の光学素子冷却装置においては、前記輻射率を高める加工の有無・程度が、前記受熱板及び／又は前記光学素子の部位に応じた空間分布を有することが好ましい。
この場合、光学素子の各部位の発熱量分布に対応した冷却を行うことができるので、光学素子の熱分布をより均一に抑制することが可能となる。光学素子がミラーである場合は、ミラーの熱分布が不均一になると、ミラーの一部が膨張して折れ曲がるように変形し、これが波面収差に影響を及ぼすので、この変形を抑制可能となる。
【００１６】
本発明の光学素子冷却装置においては、前記受熱板の反光学素子側の面及び／又は前記冷却手段から他の光学素子への熱輻射を防止する防熱手段をさらに具備することができる。
さらに、前記防熱手段が前記冷却手段からの冷熱輻射をキャンセルする加熱手段であることができる。
これらの場合、防熱手段・加熱手段から他の光学素子に熱が伝わることによる悪影響を防止できる。
【００１７】
本発明の光学素子冷却方法は、光学素子を冷却する方法であって、　光学素子の光の入射・出射しない面に沿って受熱板を近接配置して、該受熱板で該光学素子からの熱輻射を受けるとともに、　該受熱板を冷却手段で冷却することを特徴とする。
【００１８】
本発明の露光装置は、極端紫外線を反射するミラー及び／又は反射マスクを有する露光装置であって、　前記ミラー及び／又は反射マスクの反射面以外の部分に沿って、該ミラー及び／又は反射マスクから熱輻射を受ける受熱板が近接配置されていることを特徴とする。
【００１９】
本発明の露光装置のより具体的な態様においては、前記ミラーが極端紫外線露光装置の投影光学系ミラーであり、　該投影光学系ミラーが、前記反射マスクと前記極端紫外線が選択的に照射されるウエハとの間に配置されており、　該投影光学系ミラーの光の入射・出射しない面に沿って近接配置された、該ミラーから熱輻射を受ける冷却手段付き受熱板（クーラー）を具備し、　該クーラーと前記反射マスク及び／又は前記ウエハ間、又は、前記クーラーと前記投影光学系ミラー間に、前記クーラーから他のミラーへの熱輻射を防止する防熱手段をさらに具備することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
まず、図６を参照して、ＥＵＶ光縮小投影露光技術の概要を説明する。
図６は、ＥＵＶ光露光装置の全体構成例を示す図である。
図６のＥＵＶ光露光装置は、露光用の照明光として極端紫外光を用いて、ステップアンドスキャン方式により露光動作を行なう投影露光装置である。
【００２１】
図６に示すように、露光装置２０１の最上流部には、レーザ光源２０３が配置されている。レーザ光源２０３は、赤外域から可視域の波長のレーザ光を発する機能を有し、例えば半導体レーザ励起によるＹＡＧレーザやエキシマレーザ等を使用する。レーザ光源２０３から発せられたレーザ光は、集光光学系２０５により集光され、下部に配置されたレーザープラズマ光源２０７に達する。レーザープラズマ光源２０７は、波長１３ｎｍ近傍の極端紫外光を効率よく発生することができる。
【００２２】
レーザープラズマ光源２０７には、図示せぬノズルからキセノンガスが供給され、このキセノンガスがレーザープラズマ光源２０７において高照度のレーザ光を受ける。キセノンガスは、高照度のレーザ光のエネルギ照射により高温になってプラズマ状態に励起され、その後、低ポテンシャル状態へ遷移する際に極端紫外光を放出する。極端紫外光は、大気に対する透過率が低いため、光源部及びその後の光路は真空チャンバー２０９の中に収められている。
【００２３】
レーザープラズマ光源２０７の上部には、Ｍｏ／Ｓｉ多層膜をコートした回転放物面ミラー２１１が配置されている。レーザープラズマ光源２０７から輻射された極端紫外光は、放物面ミラー２１１に入射し、波長１３ｎｍ付近の極端紫外光のみが露光装置２０１の下方に向かい平行光となって反射される。同ミラー２１１の下方には、厚さ０．１５ｎｍのべリリウムからなる可視光カット極端紫外光透過フィルター２１３が配置されている。同ミラー２１１で反射された極端紫外光のうち、所望の極端紫外光のみがフィルター２１３を通過する。フィルター２１３付近もチャンバー２１５により覆われている。
【００２４】
フィルター２１３の下方には、露光チャンバー２３３が設置されている。露光チャンバー２３３内のフィルター２１３の下方には、照明光学系２１７が配置されている。照明光学系２１７は、コンデンサー系のミラー、フライアイ光学系のミラー等で構成されており、フィルター２１３から入射した極端紫外光を円弧状に整形し、図の左方に向かって照射する。
【００２５】
照明光学系２１７の図の左方には、極端紫外光反射ミラー２１９が配置されている。同ミラー２１９は、図の右側の反射面２１９ａが凹型をした円盤状のものである。ミラー２１９の図の右方には、光路折り曲げミラー２２１が斜めに配置されている。同ミラー２２１の上方には、反射型マスク２２３が、反射面が下になるように水平に配置されている。照明光学系２１７から放出された極端紫外光は、極端紫外光反射ミラー２１９により反射集光された後に、光路折り曲げミラー２２１を介して、反射型マスク２２３の反射面に達する。
【００２６】
各ミラー２１９、２２１は、反射面が高精度に加工された石英の基板からなる。各ミラー反射面には、波長１３ｎｍの極端紫外光の反射率が高いＭｏとＳｉの多層膜が形成されている。なお、波長が１０〜１５ｎｍの極端紫外光を用いる場合には、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｒｈ（ロジウム）等の物質と、Ｓｉ、Ｂｅ（ベリリウム）、Ｂ４Ｃ（４ホウ化炭素）等の物質とを組み合わせた多層膜でも良い。
【００２７】
反射型マスク２２３の反射面にも多層膜からなる反射膜が形成されている。この反射膜には、ウエハ２２９に転写するパターンに応じたマスクパターンが形成されている。反射型マスク２２３は、その上部に図示されたマスクステージ２２５に固定されている。マスクステージ２２５は、少なくとも１方向に移動可能であり、光路折り曲げミラー２２１で反射された極端紫外光を順次マスク２２３上に照射する。
【００２８】
反射型マスク２２３の下部には、順に投影光学系２２７、ウエハ２２９が配置されている。投影光学系２２７は、複数のミラー等からなる。投影光学系２２７は、反射型マスク２２３上のパターンを所定の縮小倍率（例えば１／４）に縮小し、ウエハ２２９上に結像する。ウエハ２２９は、ＸＹＺ方向（図示参照）に移動可能なウエハステージ２３１に吸着等により固定されている。
【００２９】
次に、図１〜図４を参照して、本発明に係るミラー冷却装置の構成について説明する。
図１は、本発明の１つの実施例に係るミラー冷却装置と１枚のミラーを概念的に示す側面図である。
図２は、同ミラー冷却装置の受熱板と冷却機構の例を概念的に示す平面図である。
図３は、同ミラー冷却装置の受熱板の加工例を概念的に示す図である。（Ａ）及び（Ｂ）は受熱板表面に突起を加工する例を示す斜視図であり、（Ｃ）は受熱板表面の中央部にコーティングを施す例を示す斜視図である。
図４（Ａ）は本発明の他の実施例に係るミラー冷却装置と１枚のミラーを概念的に示す側面図であり、図４（Ｂ）はミラー・受熱板の各対向面に突起を加工する例を示す拡大図である。
【００３０】
図１には１枚のミラー１が示されている。この図に示すミラー１の反射面１ａは非球面状の凸型であり、前述の通り、所望のＥＵＶ光を反射するためのＭｏ／Ｓｉ多層膜がコーティングされている。同ミラー１の裏面１ｂは平面状である。ミラー１の裏面１ｂは、ＥＵＶ光が入射・出射しない面である。ミラー１の裏面１ｂ側には、ミラー冷却装置１０が配置されている。本実施例のミラー冷却装置１０は、受熱板（第１受熱板）３、冷却機構５（ヒートパイプ４・水冷ジャケット６）、防熱機構８（加熱装置７及び第２受熱板９）からなる。
【００３１】
受熱板（第１受熱板）３は、ミラー１の裏面１ｂ及び側周面（反射面１ａ以外の部分）に沿って非接触で近接配置されている。この受熱板３は、ミラー１だけではなくミラー保持機構（図示されず）とも機械的に干渉しないように配置されている。受熱板３は、入射したＥＵＶ光の一部を吸収して熱エネルギの蓄積したミラー１から熱輻射を受ける。
【００３２】
受熱板３は、高輻射率・高熱伝導率の金属又はセラミックス製（例えばＡｌ２Ｏ３等）の薄板から形成されている。受熱板３を薄板状とすることで、ミラー１裏面側のスペースが確保し易くなり、ミラー１の厚さを薄くしなくて済む。そのため、ミラー１の剛性が低下せず、変形の可能性が低減されている。さらに、この薄板状の受熱板３の表面（ミラー１側を向いた面）又は表面の一部には、ミラー１から受熱板３への熱輻射率を高めるための加工が施されている。
【００３３】
このような輻射率を高める加工としては、受熱板３の表面に、酸化物（一例で酸化銅、酸化アルミ、酸化ニッケル等）、炭化物（一例で炭化珪素、炭化モリブデン等）又は窒化物（一例で窒化珪素、窒化タンタル等）等をスパッタ等の方法でセラミックスコーティングすることで実現できる。あるいは、受熱板３の母材の酸化や化学処理によって、受熱板３の表面に化合物皮膜を生成してもよい。あるいは、輻射率を高める加工として、受熱板３の表面に熱輻射面積を広げるための面粗し加工や凹凸加工を施すこともできる。例えば、受熱板３の表面に、図３（Ａ）に示すようなフィン状の突起３ａを複数形成したり、図３（Ｂ）に示すようなピン状の突起３ｂを複数形成したりすることができる。
【００３４】
ところで、ミラー１の表面１ａの一部には、不均一な強度のＥＵＶ光が照射する場合が多い。そのため、ミラー１に生じる温度は、必ずしもミラー全体で均一とは限らない。そこで、前述の輻射率を高める加工の有無・程度は、受熱板３の部位に応じた空間分布を有することが好ましい。これは、コーティングの厚さや組成に空間分布を与えたり、表面粗さに分布を与えることで実現できる。例えば、図３（Ｃ）に示すように、受熱板３´の中央部３ｃにのみ高輻射コーティングを施すことができる。このような空間分布により、ミラー１の各部位の発熱量分布に対応した冷却を行うことができるようになる。
なお、前記の輻射率を高める加工は、後述するようにミラー１の裏面１ｂにも施すことができる。
【００３５】
図１に示すように、受熱板３には冷却機構５が接続されている。図２に示すように、冷却機構５は、受熱板３の反ミラー側の面に貼り付けられたヒートパイプ４と、このヒートパイプ４の端部に設けられた水冷ジャケット６からなる。冷却機構５は、図２に示す例では受熱板３の周方向に離れて計８個設けられている。各ヒートパイプ４の固定端４ａは受熱板３の中心に集められて固定されている。一方、各ヒートパイプ４の延出端４ｂは受熱板３の外方に延び出ており、端部に水冷ジャケット６が固定されている。ヒートパイプ４は、断面径（あるいは幅）が数ｍｍ以下のものを用いることができるので、小さなスペースに収納でき、真空中での使用が容易であり、通常の熱伝導よりも効率よく熱を伝えることができる。このような冷却機構５は、受熱板３の熱がヒートパイプ４の固定端４ａから吸収されて延出端４ｂ側へ高速で移動する。ヒートパイプ４の延出端４ｂの熱は、水冷ジャケット６で冷却される。
【００３６】
なお、図１に示す受熱板３は、ミラー１の裏面１ｂ及び側周面に沿う形状を有しているが、これ以外に単なる平盤状（円盤状等）や半月状等、ミラー１の形状に合わせて熱移動効率が高くなる形状を採用することができる。その場合、冷却機構５のヒートパイプ４も、受熱板の形状に合わせて所望温度が得易い位置に配置する。あるいは、受熱板を複数の薄板で構成し、各々の受熱板にヒートパイプ等の冷却機構を設けてもよい。
【００３７】
図１に示すように、冷却機構５の受熱板３とは反対側において、防熱機構８（加熱装置７及び第２受熱板９）が配置されている。これら加熱機構７及び第２受熱板９は、受熱板３・冷却機構５からウエハ２２９（あるいはマスクや他のミラー等）へ熱的な影響が及ぶのを抑制するためのものである。加熱装置７は、前述のヒートパイプ４と同様のものを用いることができる。この加熱装置７は、第１受熱板３の反ミラー側の面（裏面）への熱輻射や、冷却手段５から他のミラー（図示されず）への冷熱輻射をキャンセルする。第２受熱板９は加熱装置７の反冷却機構５側に設けられた板状体であり、加熱装置７の熱を均一化する役割を果たす。
【００３８】
なお、以下（１）〜（３）のようにして輻射効率をさらに高めることができる。
（１）前述したセラミックスコーティングや面粗し加工・凹凸加工、輻射率を高める加工に空間分布をもたせる等の処理を、ミラー１の裏面１ｂ（図１参照）にも施す。
（２）図４（Ａ）に示すように、ミラー１１の裏面１１ｂを平面状ではなく凸状球面等の曲面状に形成し、表面積を増やす。この場合、受熱板１３・冷却機構１５もミラー裏面１１ｂに合わせて曲面状に形成して近接配置する。
【００３９】
（３）図４（Ｂ）に示すように、ミラー１裏面と受熱板３表面（各々の対向面）にそれぞれ突起１Ｘ、３Ｘを形成し、各突起１Ｘ、３Ｘが互い違いに入り込むように配置する。この場合も、受熱板３はミラー１に近接配置し、各突起１Ｘ、３Ｘ同士は接触しないようにする。このような突起１Ｘ、３Ｘにより実質的な表面積を増やすことができる。なお、（２）と（３）を併合して用いると、さらに効果的である。
【００４０】
受熱板３（１３）は冷却機構５（１５）で冷却されるので、受熱板３（１３）を所望の温度に維持できる。そのため、ミラー１（１１）の熱変形を抑制することができる。
【００４１】
次に、前述のようなミラー冷却装置を、図６を用いて説明したＥＵＶ光露光装置の投影光学系に適用した具体例について説明する。
図５は、本発明に係るミラー冷却装置をＥＵＶ光露光装置の投影光学系に適用した例を示す図である。
図５には、前述したＥＵＶ光露光装置の反射型マスク２２３（上側）とウエハ２２９（下側）が示されている。これらマスク２２３とウエハ２２９間には、６枚のミラーＭ１〜Ｍ６と、各ミラーに近接配置されたミラー冷却装置（クーラーＣ１〜Ｃ６、ヒーターＨ２、Ｈ３）が配置されている。クーラーＣ１〜Ｃ６は、６枚のミラーＭ１〜Ｍ６に対応して６個設置されている。
【００４２】
各クーラーＣ１〜Ｃ６は冷却手段付き受熱板であり、前述の受熱板３・ヒートパイプ４・水冷ジャケット６と略同様のものである。この例では、クーラー受熱板は厚さ２ｍｍの銅板であり、ミラーとの対向面（表面）には銅の熱酸化膜（輻射率を高める加工）が施されている。そして、このクーラー受熱板に直径２ｍｍのヒートパイプが複数固定されている。クーラー受熱板とミラーＭ１〜Ｍ６裏面との間隔は０．５ｍｍである。なお、ミラーと受熱板の間隔は３ｍｍ以下に近接して配置することが好ましいが、この間隔は全体にわたって維持される必要はなく、最も近い所が３ｍｍ以下となっていればよい。クーラー受熱板の形状はミラーＭ１〜Ｍ６の形状と概ね同じものであり、ミラーＭ１〜Ｍ６裏面全域が隠れるようになっている。一方、ヒーターＨ２、Ｈ３は、前述の防熱機構８（加熱装置７及び第２受熱板９）６と略同様のものである。
【００４３】
図５に示すようなＥＵＶ光露光装置の投影光学系において、各クーラーの平均温度をそれぞれ次の通りに設定した；
クーラーＣ１：１８．６℃、
クーラーＣ２：０．４℃、
クーラーＣ３：６．７℃、
クーラーＣ４：０．９℃、
クーラーＣ５：−５．０℃、
クーラーＣ６：１４．６℃。
所見によれば、このような温度管理を行った場合、各ミラーＭ１〜Ｍ６の平均温度を全て２０℃に維持することができる。
【００４４】
なお、図５においてマスク２２３側から２番目のミラーＭ５の裏面の面積が小さいため、このミラーＭ５の温度は低く設定し、ミラーＭ５の大きさを有効面積の約１０倍にして、クーラー受熱板の面積を実質的に大きくしてある。その結果、クーラーＣ５を−５℃程度の実現容易な温度に設定して、ミラーＭ５も適切に冷却することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、光学素子を冷却して温度上昇を抑制し、光学素子の変形や位置変化を抑制することができるので、光学素子の波面収差等の光学性能が劣化しない等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１つの実施例に係るミラー冷却装置と１枚のミラーを概念的に示す側面図である。
【図２】同ミラー冷却装置の受熱板と冷却機構の例を概念的に示す平面図である。
【図３】同ミラー冷却装置の受熱板の加工例を概念的に示す図である。（Ａ）及び（Ｂ）は受熱板表面に突起を加工する例を示す斜視図であり、（Ｃ）は受熱板表面の中央部にコーティングを施す例を示す斜視図である。
【図４】図４（Ａ）は本発明の他の実施例に係るミラー冷却装置と１枚のミラーを概念的に示す側面図であり、図４（Ｂ）はミラー・受熱板の各対向面に突起を加工する例を示す拡大図である。
【図５】本発明に係るミラー冷却装置をＥＵＶ光露光装置の投影光学系に適用した例を示す図である。
【図６】ＥＵＶ光露光装置の全体構成例を示す図である。
【図７】ＥＵＶ光露光装置の概略構成例を示す図である。
【図８】ＥＵＶ光露光装置の光学系鏡筒の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１、１１　ミラー
１ａ、１１ａ　反射面　　　　　　　　　　　　１ｂ、１１ｂ　裏面
１Ｘ　突起
３、３´、１３　受熱板（第１受熱板）
３ａ、３ｂ　突起　　　　　　　　　　　　　　３ｃ　中央部
３Ｘ　突起
４　ヒートパイプ
４ａ　固定端　　　　　　　　　　　　　　　　４ｂ　延出端
５、１５　冷却機構　　　　　　　　　　　　　６　水冷ジャケット
７　加熱装置　　　　　　　　　　　　　　　　８　防熱機構
９　第２受熱板　　　　　　　　　　　　　　　１０　ミラー冷却装置
２２３　反射型マスク　　　　　　　　　　　　２２９　ウエハ
Ｍ１〜Ｍ６　ミラー　　　　　　　　　　　　　Ｃ１〜Ｃ６　クーラー
Ｈ２、Ｈ３　ヒーター
【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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