(57)【要約】【課題】  ＥＵＶ露光装置において、投影光学系が有するミラーの温度変化に起因する投影光学系の性能劣化を低減することが可能な露光装置を提供することを目的としている。【解決手段】  線膨張係数がゼロとなる温度が存在する材料を用いた複数の光学素子を含み、前記複数の光学素子を用いて原版のパターンを基板上に投影する投影光学系を備える露光装置であって、前記複数の光学素子のうち第１光学素子を第１制御目標温度に温度制御する制御手段を有しており、該第１制御目標温度をＴｃ１、前記第１光学素子の材料の線膨張係数がゼロになる第１ゼロ交差温度をＴｚ１としたとき、Ｔｃ１が（Ｔｚ１−２）度以上（Ｔｚ１＋２）度以下である。【選択図】  図１
2005228875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線膨張係数がゼロとなる温度が存在する材料を用いた複数の光学素子を含み、前記複数の光学素子を用いて原版のパターンを基板上に投影する投影光学系を備える露光装置であって、
前記複数の光学素子のうち第１光学素子を第１制御目標温度に温度制御する制御手段を有しており、
該第１制御目標温度をＴｃ１、前記第１光学素子の材料の線膨張係数がゼロになる第１ゼロ交差温度をＴｚ１としたとき、Ｔｃ１が（Ｔｚ１−２）度以上（Ｔｚ１＋２）度以下であることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記Ｔｃ１が（Ｔｚ１−１）度以上（Ｔｚ１＋１）度以下であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
前記Ｔｃ１が（Ｔｚ１−０.５）度以上（Ｔｚ１＋０.５）度以下であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項４】
前記複数の光学素子それぞれの温度を２度の範囲内に制御することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の露光装置。
【請求項５】
前記第１光学素子が前記複数の光学素子のうち、光路上最も原版に近い光学素子であることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の露光装置。
【請求項６】
線膨張係数がゼロとなる温度が存在する材料を用いた複数の光学素子を含み、前記複数の光学素子を用いて原版のパターンを基板上に投影する投影光学系を備え、前記線膨張係数がゼロとなる温度近傍に前記複数の光学素子の温度を制御して使用する露光装置において、前記複数の光学素子の制御目標温度として以下の（ａ）〜（ｃ）の工程を経て決定した値を設定することを特徴とする露光装置。
（ａ）、前記複数の光学素子のうち少なくとも１つの光学素子の制御目標温度を変化させる工程、
（ｂ）、前記少なくとも１つの光学素子の制御目標温度を変化させた後、前記投影光学系の収差を測定する工程、
（ｃ）、（ａ）〜（ｂ）を少なくとも１回繰り返し、前記投影光学系の収差が最小となるような前記少なくとも１つの光学素子の制御目標温度に設定する工程。
【請求項７】
前記複数の光学素子のうち、光路上前記原版に最も近い光学素子の制御目標温度が、前記（ａ）〜（ｃ）の工程を経て決定された値であることを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記複数の光学素子のうち、光路上前記原版に２番目に近い光学素子の制御目標温度が、前記（ａ）〜（ｃ）のステップを経て決定された値であることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記複数の光学素子のうち、光路上前記原版に最も近い光学素子の制御目標温度を前記（ａ）〜（ｃ）のステップを経て最初に決定することを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記複数の光学素子のうち、光路上前記原版に２番目に近い光学素子の制御目標温度を前記（ａ）〜（ｃ）のステップを経て２番目に決定することを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項１１】
波長１３ｎｍ以上１４ｎｍ以下のＥＵＶ光を用いることを特徴とする請求項１乃至１０いずれかに記載の露光装置。
【請求項１２】
前記複数の光学素子がすべて反射光学素子であることを特徴とする請求項１乃至１１いずれかに記載の露光装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２いずれかに記載の露光装置を用いて前記基板を露光する露光工程と、前記露光された基板を現像する現像工程とを有す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、半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のガラス基板などの被処理体を露光する露光装置に関する。本発明は、特に、露光光源として紫外線や極端紫外線（ＥＵＶ：ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光を利用して露光を行う露光装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造する際に、レチクル又はマスク（本出願ではこれらの用語を交換可能に使用する。）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する縮小投影露光装置が従来から使用されている。
【０００３】
縮小投影露光装置で転写できる最小の寸法（解像度）は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数（ＮＡ）に反比例する。従って、波長を短くすればするほど、解像度はよくなる。このため、近年の半導体素子の微細化への要求に伴い露光光の短波長化が進められ、超高圧水銀ランプ（ｉ線（波長約３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマレーザー（波長約２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長約１９３ｎｍ）と用いられる紫外線光の波長は短くなってきた。
【０００４】
しかし、半導体素子は急速に微細化しており、紫外線光を用いたリソグラフィーでは限界がある。そこで、０．１μｍ以下の非常に微細な回路パターンを効率よく転写するために、紫外線光よりも更に波長が短い、波長１０ｎｍ乃至１５ｎｍ程度の極端紫外線（ＥＵＶ）光を用いた縮小投影露光装置（以下、「ＥＵＶ露光装置」と称する。）が開発されている。
【０００５】
露光光の短波長化が進むと物質による光の吸収が非常に大きくなるので、可視光や紫外光で用いられるような光の屈折を利用した屈折素子、即ち、レンズを用いることは難しく、ＥＵＶ光の波長領域では使用できる硝材が存在しなくなり、光の反射を利用した反射素子、即ち、ミラー（例えば、多層膜ミラー）のみで光学系を構成する反射型光学系が用いられる。
【０００６】
ミラーは、露光光を全て反射するわけではなく、ミラー１枚につき該ミラーに入射する露光光の３０％以上を吸収する。吸収した露光光は、分熱となりミラーの表面形状を変形させて光学性能（特に、結像性能）の劣化を引き起こしてしまう。そこで、ミラーは、温度変化によるミラー形状の変化を小さくするために線膨張係数の非常に小さな、例えば、線膨張係数が５ｐｐｂ／Ｋといった低熱膨張材料で構成される。
【０００７】
ＥＵＶ露光装置は、従来の紫外線よりも１桁小さな波長の光（ＥＵＶ光）を使用するため、ミラーの表面形状の変形も従来より１桁小さな値にする必要があり、０．１ｎｍ  ｒｍｓ程度以下の変形しか許されない。従って、ミラーの線膨張係数を５ｐｐｂ／Ｋとしても、温度が除々に上昇し、ミラー表面の形状が変化してしまう。例えば、ミラーの厚さが１００ｍｍであるとすると、０．２℃の温度上昇により、ミラー表面の形状が０．１ｎｍ（すなわち許容限度）変化することになる。
【０００８】
そこで、特許文献１では、使用中に熱負荷を受ける少なくとも一つの光学要素の材料のゼロ交差温度（線膨張係数がゼロになる温度）が、製造温度と前記要素の平均作動温度の平均値、製造温度から前記要素の平均作動温度間での積分値がゼロになるような熱膨張係数を有する低ＣＴＥ物質から作られている露光装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１８８０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の露光装置においては、光学要素、すなわちミラーの温度が露光中等に変化しなければミラーがほぼ理想的な形状を保つことができるが、ミラーの温度が変化した場合には、ミラーの線膨張係数に従ってミラーが変形し、その結果光学系全体の光学性能が劣化してしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、線膨張係数がゼロとなる温度が存在する材料を用いた複数のミラーを含む光学系を有する露光装置において、ミラー温度の変化による、光学系の性能劣化の影響を低減することが可能な露光装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、線膨張係数がゼロとなる温度が存在する材料を用いた複数の光学素子を含み、前記複数の光学素子を用いて原版のパターンを基板上に投影する投影光学系を備える露光装置であって、前記複数の光学素子のうち第１光学素子を第１制御目標温度に温度制御する制御手段を有しており、該第１制御目標温度をＴｃ１、前記第１光学素子の材料の線膨張係数がゼロになる第１ゼロ交差温度をＴｚ１としたとき、Ｔｃ１が（Ｔｚ１−２）度以上（Ｔｚ１＋２）度以下であることを特徴としている。ここで、前記Ｔｃ１が（Ｔｚ１−１）度以上（Ｔｚ１＋１）度以下、さらには、前記Ｔｃ１が（Ｔｚ１−０.５）度以上（Ｔｚ１＋０.５）度以下であるとより好ましい。
【００１２】
また、前記複数の光学素子それぞれの温度を２度の範囲内に制御すると尚良い。また、前記第１光学素子が前記複数の光学素子のうち、光路上最も原版に近い光学素子であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の別の側面としての露光装置は、線膨張係数がゼロとなる温度が存在する材料を用いた複数の光学素子を含み、前記複数の光学素子を用いて原版のパターンを基板上に投影する投影光学系を備え、前記線膨張係数がゼロとなる温度近傍に前記複数の光学素子の温度を制御して使用する露光装置において、前記複数の光学素子の制御目標温度として以下の（ａ）〜（ｃ）の工程を経て決定した値を設定することを特徴としている。
（ａ）、前記複数の光学素子のうち少なくとも１つの光学素子の制御目標温度を変化させる工程、
（ｂ）、前記少なくとも１つの光学素子の制御目標温度を変化させた後、前記投影光学系の収差を測定する工程、
（ｃ）、（ａ）〜（ｂ）を少なくとも１回繰り返し、前記投影光学系の収差が最小となるような前記少なくとも１つの光学素子の制御目標温度に設定する工程。
【００１４】
ここで、前記複数の光学素子のうち、光路上前記原版に最も近い光学素子の制御目標温度が、前記（ａ）〜（ｃ）の工程を経て決定された値であると尚良い。さらに、前記複数の光学素子のうち、光路上前記原版に２番目に近い光学素子の制御目標温度が、前記（ａ）〜（ｃ）のステップを経て決定された値であることが好ましい。
【００１５】
さらに、前記複数の光学素子のうち、光路上前記原版に最も近い光学素子の制御目標温度を前記（ａ）〜（ｃ）のステップを経て最初に決定すると尚良い。さらに、前記複数の光学素子のうち、光路上前記原版に２番目に近い光学素子の制御目標温度を前記（ａ）〜（ｃ）のステップを経て２番目に決定することが望ましい。
【００１６】
また、波長１３ｎｍ以上１４ｎｍ以下のＥＵＶ光を用いることが望ましい。また、前記複数の光学素子がすべて反射光学素子であることが望ましい。
【００１７】
また、本発明の別の側面としてのデバイスの製造方法は、前述の露光装置を用いて前記基板を露光する露光工程と、前記露光された基板を現像する現像工程とを有することを特徴としている。
【００１８】
上述の露光装置の作用と同様の作用を奏するデバイス製造方法の請求項は、中間及び最終結果物であるデバイス自体にもその効力が及ぶ。また、かかるデバイスは、ＬＳＩやＶＬＳＩなどの半導体チップ、ＣＣＤ、ＬＣＤ、磁気センサー、薄膜磁気ヘッドなどを含む。
【００１９】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の露光装置によれば、結像性能の劣化の原因となる光学部材の熱膨張による変形を低減させて所望の光学性能を実現することができる露光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。
【００２２】
以下、添付図面を参照して本発明の例示的一態様である露光装置について説明する。ここで、図１は、本発明の一側面としての露光装置５００を示す概略構成図である。
【００２３】
以下、図１を参照して、本発明を適用した例示的な露光装置５００について説明する。
【００２４】
本発明の露光装置５００は、露光用の照明光としてＥＵＶ光（波長が１３〜１４ｎｍの光、例えば波長１３．４ｎｍ）を用いて、例えば、ステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式でマスク５２０に形成された回路パターンを被処理体５４０に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる。）を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、マスクに対してウェハを連続的にスキャン（走査）してマスクパターンをウェハに露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。「ステップ・アンド・リピート方式」は、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次のショットの露光領域に移動する露光方法である。
【００２５】
図１を参照するに、露光装置５００は、照明装置５１０と、マスク５２０を載置するマスクステージ５２５と、投影光学系５３０と、被処理体５４０を載置するウェハステージ５４５と、アライメント検出機構５５０と、フォーカス位置検出機構５６０とを有する。
【００２６】
また、図１に示すように、ＥＵＶ光は大気に対する透過率が低いため、少なくとも、ＥＵＶ光が通る光路中（即ち、光学系全体）は真空雰囲気ＶＣとなっている。
【００２７】
照明装置５１０は、投影光学系５３０の円弧状の視野に対する円弧状のＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）によりマスク５２０を照明する照明装置であって、ＥＵＶ光源５１２と、照明光学系５１４とを有する。
【００２８】
ＥＵＶ光源５１２は、例えば、レーザープラズマ光源が用いられる。これは、真空容器中のターゲット材に高強度のパルスレーザー光を照射し、高温のプラズマを発生させ、これから放射される、例えば、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を利用するものである。ターゲット材としては、金属膜、ガスジェット、液滴などが用いられる。放射されるＥＵＶ光の平均強度を高くするためにはパルスレーザーの繰り返し周波数は高い方がよく、通常数ｋＨｚの繰り返し周波数で運転される。
【００２９】
照明光学系５１４は、集光ミラー５１４ａ（凹面ミラーでも凸面ミラーでも構わない）、オプティカルインテグレーター５１４ｂから構成される。集光ミラー５１４ａは、レーザープラズマからほぼ等方的に放射されるＥＵＶ光を集める役割を果たす。オプティカルインテグレーター５１４ｂは、マスク５２０を均一に所定の開口数で照明する役割を持っている。
【００３０】
マスク５２０は、反射型マスクでであり、その上には転写されるべき回路パターン（又は像）が形成されている。このマスク５２０は、静電チャック等を用いてマスクステージに支持、固定されており、マスクステージと一体的に駆動される。マスク５２０から発せられた回折光は、投影光学系５３０で反射されて被処理体５４０上に投影される。マスク５２０と被処理体５４０とは、光学的に共役の関係になるように配置される。露光装置５００は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であるため、マスク５２０と被処理体５４０を走査することによりマスク５２０のパターンを被処理体５４０上に縮小投影する。
【００３１】
マスクステージ５２５は、マスク５２０を支持して図示しない移動機構に接続されている。マスクステージ５２５は、当業界周知のいかなる構造をも適用することができる。図示しない移動機構は、リニアモーターなどで構成され、少なくともＸ方向にマスクステージ５２５を駆動することでマスク５２０を移動することができる。露光装置５００は、マスク５２０と被処理体５４０を投影光学系の倍率を考慮して同期した状態で走査する。ここで、マスク５２０又は被処理体５４０面内で走査方向をＸ、それに垂直な方向をＹ、マスク５２０又は被処理体５４０の面に略垂直な方向をＺとする。
【００３２】
投影光学系５３０は、複数の反射ミラー（即ち、多層膜ミラー）を用いて、マスク５２０面上のパターンを像面である被処理体５４０上に縮小投影する。複数のミラーの枚数は、４枚乃至８枚程度（好ましくは４枚、６枚、８枚等の偶数枚であることが好ましい）である。図１では、マスク側から光を反射する順にＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４の４枚のミラー系の例を示した。４枚乃至６枚程度の少ない枚数のミラーで広い露光領域を実現するには、光軸から一定の距離だけ離れた細い円弧状の領域（リングフィールド）だけを用いて、マスク５２０と被処理体５４０を同時に走査して、被処理体上の広い面積に対してマスク面上のパターンを転写する。投影光学系５３０の開口数（ＮＡ）は、０．２乃至０．３程度である。
【００３３】
被処理体５４０は、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板その他の被処理体を広く含む。被処理体５４０には、フォトレジストが塗布されている。フォトレジスト塗布工程は、前処理と、密着性向上剤塗布処理と、フォトレジスト塗布処理と、プリベーク処理とを含む。前処理は、洗浄、乾燥などを含む。密着性向上剤塗布処理は、フォトレジストと下地との密着性を高めるための表面改質（即ち、界面活性剤塗布による疎水性化）処理であり、ＨＭＤＳ（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌ−ｄｉｓｉｌａｚａｎｅ）などの有機膜をコート又は蒸気処理する。プリベークは、ベーキング（焼成）工程であるが現像後のそれよりもソフトであり、溶剤を除去する。
【００３４】
ウェハステージ５４５は、ウェハチャック５４５ａによって被処理体５４０を支持する。ウェハステージ５４５は、例えば、リニアモーターを利用してＸＹＺ方向に被処理体５４０を移動する。この被処理体５４０を載置したウエハステージ５４５は、投影光学系の投影倍率を考慮した上で、前述のマスクステージと同期して走査される。また、マスクステージ５２５の位置とウェハステージ５４５との位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。
【００３５】
アライメント検出機構５５０は、マスク５２０の位置と投影光学系５３０の光軸との位置関係、及び、被処理体５４０の位置と投影光学系５３０の光軸との位置関係を計測し、マスク５２０の投影像が被処理体５４０の所定の位置に一致するようにマスクステージ５２５及びウェハステージ５４５の位置と角度を設定する。
【００３６】
フォーカス位置検出機構５６０は、被処理体５４０面でＺ方向のフォーカス位置を計測し、ウェハステージ５４５の位置及び角度を制御することによって、露光中、常時被処理体５４０面を投影光学系５３０による結像位置に保つ。
【００３７】
露光において、照明装置５１０から射出されたＥＵＶ光はマスク５２０を照明し、マスク５２０面上のパターンを被処理体５４０面上に結像する。本実施形態において、像面は円弧状（リング状）の像面となり、マスク５２０と被処理体５４０を縮小倍率比の速度比で走査することにより、マスク５２０の全面を露光する。
【００３８】
次に、図１の投影光学系５３０の各ミラー材料の線膨張係数の特性と、各ミラーの温度について図２及び図３を参照しながら説明する。
【００３９】
図２は、ミラー材料の線膨張係数の温度依存性の例を示す図であり、横軸が温度Ｔ（℃）、縦軸が線膨張係数ＣＴＥ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）を示す。本発明で用いるミラー材料には線膨張係数ＣＴＥがゼロになる温度が存在し、その温度をＴｚ（℃）と記す。
【００４０】
線膨張係数ＣＴＥは、Ｔｚ（℃）の近くの温度ではほぼ線形に変化する。
例えば、Ｔｚ＝２３．０℃で
傾きが−１．２５［ｐｐｂ／Ｋ／Ｋ］  の材料の場合には、
ＣＴＥ＝−１．２５×（Ｔ−２３．０）［ｐｐｂ／Ｋ］で近似される。その場合には、ミラー温度を２３．０℃の近傍（２３±１度以内、より好ましくは２３±０.５度以内）に制御することにより、熱による変形を少なくすることができる。
【００４１】
ミラーの温度がＴｚからずれてくると、温度変化（熱）による変形量が大きくなり、それによる収差の発生量が大きくなることになる。
【００４２】
図３は、本実施例の投影光学系の各ミラーの、線膨張係数がゼロになる温度の測定値Ｔｚｍと、ミラーを温度制御する際の制御目標温度Ｔｃを示す図である。Ｍ１〜Ｍ４はそれぞれ第１〜第４ミラーを表す。簡単のため、制御目標温度Ｔｃを、線膨張係数がゼロになる温度に一致させたときに、露光によるミラー変形が最小になると仮定して説明する。
【００４３】
図３で示すように、各ミラーの制御目標温度Ｔｃは、線膨張係数がゼロになる温度の測定値Ｔｚｍとは異なった値としている。理由は、Ｔｚｍに１℃（０．５℃）程度の測定誤差があるため、制御目標温度ＴｃをＴｚｍに等しくするとミラーが変形し、収差が発生するためである。
【００４４】
本実施例におけるＴｃの設定手順を図４、図５を用いて説明する。図４はミラーＭ１の制御目標温度と投影光学系で発生する収差の関係を示す図である。横軸はミラーの制御温度、縦軸は投影光学系の波面収差（ＲＭＳ値）ＷＦＲである。第１ミラーＭ１の制御温度は、初期値として第１ミラーＭ１の線膨張係数がゼロになる温度の測定値Ｔｚｍ（Ｍ１）に設定し、制御温度を変えては波面収差ＷＦＲを測定することを繰り返す。その結果、波面収差が最小になる制御温度が分かり、その温度Ｔｃ（Ｍ１）をミラーＭ１の制御目標温度として設定する。
【００４５】
次に、同様の手順で第２ミラーＭ２の制御目標温度を設定する。初期値としては第２ミラーＭ２の線膨張係数がゼロになる温度の測定値Ｔｚｍ（Ｍ２）に設定し、制御温度を変えては波面収差ＷＦＲを測定することを繰り返す。その結果、波面収差が最小になる制御温度が分かり、その温度Ｔｃ（Ｍ２）をミラーＭ２の制御目標温度として設定する。第２ミラーＭ２の制御目標温度と投影光学系の収差との関係を図５に示した。符号の意味は図４と同様である。
【００４６】
以上で、第１ミラーＭ１及び第２ミラーＭ２について、制御目標温度Ｔｃを決定して設定した。第３ミラーＭ３、及び第４ミラーＭ４についても同様の手順で制御目標温度Ｔｃを決定して設定する。以上で４つのミラーＭ１〜Ｍ４全てについて制御目標温度Ｔｃを設定したが、収差を更に小さくするために、以上の手順を更に繰り返してもよい。また、必ずしも全てのミラーに対して上記の手順で制御目標温度Ｔｃを設定しなくてもよく、必要に応じて省いてもよい。
【００４７】
ここで、前述したように、ＴｚｍはＣＴＥがゼロになる温度を測定した測定値であるが、このＣＴＥがゼロになる温度を正確に測定するのは非常に困難であり、前述のように１．０度以内（０．５度以内）の誤差が発生している可能性がある。そこで、ミラーの制御温度を変えて波面収差（もしくは波面収差ではなく、球面収差、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差、非点収差等の特定の収差だけを見るようにしても良いし、また波面をツェルニケの多項式に近似した際の特定項の係数だけを見るようにしても良いし、またそれらの組合わせを見るようにしても構わない。）を調べる際、そのミラーの制御温度はＴｚｍ±１．０度（又は０．５度）の範囲内で変化させることが望ましい。これは言い換えれば、制御目標温度ＴｃをＣＴＥがゼロになる温度Ｔｚから２度以内（より好ましくは１度以内、さらに好ましくは０.５度以内）とすることになる。
【００４８】
また、上記の第１〜第４ミラーのうち最も大きい光量の光を受ける第１ミラーについては、最も大きな熱量の熱を吸収するため、他の第２〜４ミラーと比較して第１ミラーの制御目標温度Ｔｃを第１ミラーの材料のＣＴＥがゼロになる温度に近づけると、温度変化に対する光学系の性能変化をより小さくすることができる。従って、第１ミラーＭ１が熱を受けて変形する際の変形量を小さく抑えるために、上記の手順で第１ミラーＭ１の制御目標温度を決めるようにし、その結果、上述のように第１ミラーＭ１の制御目標温度の、ＣＴＥがゼロになる温度からのずれが２度以内（より好ましくは１度以内、さらに好ましくは０．５度以内）であるようにすれば良い。更には、２番目に熱を多く吸収する第２ミラーＭ２についても、上記の手順で制御目標温度Ｔｃを決めることが、ミラーＭ２の変形量を小さくするうえで望ましい。勿論、投影光学系が有するすべてのミラーに関して上記の手順で制御目標温度を決めても良いし、選択的にミラーを抽出し、そのミラーに関して上記の手順で制御目標温度を決めても良い。ここでは、第１ミラー、もしくは第１及び第２ミラーとしたが、これは受ける光が大きな順から選んだものである。これとは別に光学的な性能上、変形するのが好ましくないミラー（特に、露光光の光路上において、最も基板、ウエハに近いミラー）に関して、上記手順に基づいて制御目標温度を設定しても構わない。
【００４９】
勿論、この限りではなく、受ける光量が最も大きい第１ミラー（光路上、最もレチクル、マスクに近いミラー）、もしくは光路上レチクル側から少なくとも１枚のミラーに関しては、温度変化による変形量を小さくするために、制御目標温度ＴｃをＣＴＥがゼロになる温度Ｔｚに近い値（好ましくはＴｃ−０.５度以上Ｔｃ＋０.５度以下）とし、その後、受ける光量が最も小さい第４ミラー（光路上、最も基板、ウエハに近いミラー）、もしくは光路上基板側から少なくとも１枚のミラーに関しては、前述の波面収差を小さくする（好ましくは最小にする）ように制御目標温度Ｔｃを設定するようにしても構わない。
【００５０】
また、上記実施例においては、各ミラーＭ１〜Ｍ４の制御目標温度が互いに異なっているが、勿論この限りではなく、各ミラーＭ１〜Ｍ４の制御目標温度がすべて同じであっても構わない。好ましくは各ミラーＭ１〜Ｍ４の制御目標温度のうち最高値と最低値との差が２度以内、より好ましくは１度、さらに好ましくは０.５度以内であることが望ましい。すべてのミラーの線膨張係数がゼロになる温度が完全に同じでない場合には、すべてのミラーのうち少なくとも１枚のミラーの制御目標温度に関しては、他のミラーの制御目標温度と互いに異なるように（制御目標温度の最高値と最低値との差が０.１度以上、より好ましくは０.３度以上となるように）温度制御することが望ましい。
【００５１】
尚、図８に示したのは、本実施例のミラー温度制御機構の一例を示す図である。ミラーの温度を測定する温度センサーと、その温度センサーの測定結果に基づいてミラーの温度を制御するミラー温度制御部と、このミラー温度制御部からの指令に従ってペルチェ素子に所定の電圧を与えるペルチェ素子制御部と、そのペルチェ素子制御部に制御されるペルチェ素子と、ペルチェ素子と接触している冷却ジャケット（この冷却ジャケットは実質的に温度を一定に保たれている）と、この冷却ジャケットの温度を制御する熱媒体を循環させる熱媒体循環装置と、前述のペルチェ素子に対して冷却ジャケットとは異なる面（反対側の面）に接触させて設けられた輻射板（輻射部材）とを有しており、光学部材（ミラー）の裏面側（表面側や側面側であっても構わない）に輻射板を対向配置することにより、輻射板からの輻射によって光学部材（ミラー）を温度制御している。
【００５２】
次に、図６及び図７を参照して、上述の露光装置５００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図６は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。本実施形態においては、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップ７）される。
【００５３】
図７は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置５００によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置５００を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【００５４】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例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。例えば、本発明は、ｇ線、ｈ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザーやＦ２レーザーなどのＥＵＶ光以外で露光する反射鏡を含んだ露光装置にも適用することができる。また、投影光学系の結像ミラーだけでなく、マスクにも適用することができる。また、投影光学系だけでなく照明光学系にも適用することができる。また、実施例においては、収差として波面収差が小さくなるように制御目標温度を決定したが、特に物体面や像面や中間結像位置に近いミラーでは収差としてディストーションが小さくなるように制御目標温度を決定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一側面としての露光装置の例示的一形態を示す概略構成図である。
【図２】ミラー材料の線膨張係数の温度依存性の例を示す図である。
【図３】４枚のミラーの線膨張係数がゼロになる温度の測定値と、ミラーの制御目標温度を示す図である。
【図４】第１ミラーＭ１の制御目標温度と収差の関係を示す図である。
【図５】第２ミラーＭ２の制御目標温度と収差の関係を示す図である。
【図６】デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【図７】図６に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【図８】冷却機構の一例である。
【符号の説明】
【００５６】
５００  露光装置
５１０  照明装置
５１２  ＥＵＶ光源
５１４  照明光学系
５２０  マスク
５３０  投影光学系
Ｍ１  第１ミラー
Ｍ２  第２ミラー
Ｍ３  第３ミラー
Ｍ４  第４ミラー
Ｔｚｍ  線膨張係数がゼロになる温度の測定値
Ｔｃ  ミラーの制御目標温度
ＣＴＥ  線膨張係数
【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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