JP4333090B2 - ミラー冷却装置及び露光装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は真空中で使用されるミラーを冷却する装置及び、そのような装置が適用される露光装置に関する。特には、EUV(極端紫外光)露光装置等の精密光学機器において、ミラー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。尚、本発明で言うミラーとは反射マスクを含む概念である。
【0002】
【従来の技術】
EUV光(極端紫外光)露光装置を例にとって従来技術を説明する。
図8はEUV露光装置の概略構成例を示す図である。
【0003】
図8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。
【0004】
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。
【0005】
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多層膜が形成されている。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。
【0006】
次いで、図9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9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。
【0007】
図9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。
【0008】
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があけられている。図の上部の光源やマスク(不図示)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(不図示)に到達する。
【0009】
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多層膜が形成されている。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。
【0010】
【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9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、冷却装置を光学素子に接触させて冷却する方法が考えられるが、接触により光学素子に力が加わり、ミラーが変形したり、冷却装置の振動がミラーに伝わることにより露光性能に影響を及ぼす可能性がある。
【0011】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、ミラーの変形や位置変化を抑制しつつミラーを冷却可能なミラー冷却装置等を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のミラー冷却装置は、ミラーから離間して配置され
た複数の電子冷却素子と、電子冷却素子から排出される熱を伝播させる伝熱素子と、
伝熱素子を冷却する冷却機構と、複数の電子冷却素子の各々を独立に制御する制御装
置とを有することを特徴とする。
【0016】
電子冷却素子(ペルチェ素子)とミラーとの間に距離があるため、電子冷却素子がミラーに接触して変形させることない。また、冷却装置の振動がミラーに伝わることも防止できる。この構成では輻射効果によってミラーを冷却することが可能となる。電子冷却素子はミラーの表面、裏面、側面のいずれかに配置可能であるが、ミラーの表面に配置する場合は、ミラーに入射及び反射する光束に干渉しないように、反射面として用いない領域である非有効領域(周辺部)に配置する。尚、ミラーと電子冷却素子との間隙は0.1mm-3mm程度あることが装置の組み立て及び冷却効率の点から好ましい。
【0017】
また、電子冷却素子と、前記ミラーとの間にガスを供給するガス供給機構と、供給されたガスを排出するガス排出機構と、を更にもうけることは好ましい。
電子冷却素子とミラーとの間にガスを流す事によって、ガスを介して熱がミラーから電子冷却素子に移動するため、ミラーの熱をより効率的に電子冷却素子に伝えることが可能となる。ガスは例えばヘリウム等を用いる事が可能である。また、ガスの供給と排出を同時に行う事が可能なため、真空チャンバ内の真空度が低くなることを抑制可能である。尚、ガスが真空チャンバ内にできるだけ漏れ出さないことが好ましいので、ミラーと電子冷却素子とで作られる空間が閉じた空間となるようにガードリングや壁をもうけてガスが漏れないようにすることが好ましい。
【0018】
また、電子冷却素子を複数設け、複数の電子冷却素子の各々を独立に制御する制御装置を更に配置しても良い。
ミラーはミラーに入射する光のエネルギーの一部を吸収して発熱する。ミラーに入射する光はミラーの一部に入射する事が多く、また、強度分布も非一様である場合が多い。従って、ミラーに吸収されるエネルギーは空間的に非一様となり、ミラーの熱(温度)分布も非一様となりやすい。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する場合があり、この変形が波面収差に影響を及ぼす。しかしながら、複数の電子冷却素子を各々独立に制御する事によって、ミラーの所望の位置を独立に冷却する事が可能となるので、ミラーの温度分布を所望の分布とすることが可能となる。従って、不均一になったミラーの温度(熱)分布を均一にする事が可能となる。尚、光の入射等によって変化するミラーの温度分布は予め実験等により求めても構わないし、温度センサーを配置する事によって測定しても構わない。このようにして求められたミラーの温度情報に基づいて電子冷却素子の各々が制御される。
【0019】
また、ミラーに溝を設け、溝の底面から前記ミラーを冷却してもよい。
このようにすると、ミラー表面の光が照射された位置と電子冷却素子との距離を短くする事ができるのでより効率的にミラーを冷却する事が可能となる。ミラーは一般にガラス等の熱伝導率の小さい材料で構成される場合が多い。また、形状精度を高くするためには、剛性を高くする必要があり、そのため、ミラーの厚さを厚くする必要がある。従って、ミラーをより効率的に冷却するためには、ミラーの厚さが薄いほうが好ましいが、ミラーの剛性が低くなるため単純にミラーの厚さを薄くすることは好ましくない。これに対して、溝を設けた場合は剛性を過度に低くしなくてすむためミラーの剛性を高く保ちつつ効率的にミラーを冷却する事が可能となる。ミラーの剛性を高くするように溝の形状を決める事が好ましく、例えば、多角形の溝を形成したりハニカム構造を採用する事が好ましい。
【0020】
溝はミラーの表面、裏面、側面に形成する事ができるが、表面に形成する場合はミラーに入射及び反射する光束を邪魔しないように配置する。
また、伝熱素子がヒートパイプであることは好ましい。
【0021】
ヒートパイプを用いれば、単なる金属の熱伝導に比べて、伝熱能力が優れているうえ、純水等の冷媒を流した冷水パイプなどに比べて、冷媒の流れによる振動や変形もない。ヒートパイプを構成する金属部分をスーパーインバー等の低熱膨張金属で構成すると、ヒートパイプ自体の熱変形も小さくできる。ヒートパイプが変形すると、ヒートパイプに接続されている部材の位置や形状を変化させる可能性がある。例えば、ミラーと電子冷却素子をバネ状部材で接続した場合でも電子冷却素子の位置が変化するとバネ状部材で吸収しきれなかった位置変化はミラーを変形させる可能性があるため、できうるだけヒートパイプの熱変形は小さい事が好ましい。
【0025】
また、伝熱素子と冷却機構とをバネ状部材を介して接合することは好ましい。
このようにすると冷却機構にある程度振動があるものや変形が生じるものを用いたとしても伝熱素子やその先に接続される構成部材に与える影響を低減可能となる。
【0026】
また、上記課題を解決するための本発明の装置は、複数のミラーで構成される光学系を有し、光学系を真空チャンバ内に配置した露光装置において、複数のミラーの少なくとも一つを冷却する冷却素子と、冷却素子から排出される熱を伝播させる第1の伝熱素子と、真空チャンバの壁を貫通して配置した第2の伝熱素子と、第1の伝熱素子と第2の伝熱素子を結合するバネ状部材と、該第2の伝熱素子を冷却する冷却機構とを備えることを特徴とする。
【0027】
冷却素子に接続されている伝熱素子を真空チャンバの壁に直接貫通させてチャンバの外へ導くと、伝熱素子に力が加わって、そのとき生じた変形がミラーの変形を引き起こす恐れがある。これに対して、2つの伝熱素子を用いて、伝熱素子間をバネ状部材で結合するため、チャンバを貫通して配置される伝熱素子に組み立て時等に力が加わったとしても第1の伝熱素子にその力が伝達する事を抑制する事が可能となる。
【0028】
また、第2の伝熱素子と前記チャンバ壁との間に弾性部材を配置することは好ましい。
このようにすると、真空排気の際にチャンバが変形したとしても第2の伝熱素子に力を加えることを抑制できる。弾性部材としてはベローズ等を用いる事が可能である。
【0029】
また、第2の伝熱素子と前記チャンバ壁との間に断熱部材を配置することは好ましい。
チャンバ隔壁表面の熱が伝熱素子に伝わると伝熱素子を設計どおりに用いる事が困難になる。これに対して、断熱部材を配置すると、チャンバ壁の熱が第2の伝熱素子に伝わりにくくなるため、第2の伝熱素子は設計通りに用いることが可能であり、冷却機構による第2の伝熱素子の冷却も設計通りの制御が可能となる。
【0030】
また、上記課題を解決するための本発明の装置は、複数のミラーで構成される光学系を有し、該光学系を真空チャンバー内に配置した露光装置において、前記複数のミラーの少なくとも一つを冷却する冷却素子と、該冷却素子から排出される熱を伝播させる第1の伝熱素子と、該真空チャンバ内に配置した第2の伝熱素子と、該チャンバ外に配置した第3の伝熱素子と、該第1の伝熱素子と第2の伝熱素子とを結合する第1のバネ状部材と、前記第2の伝熱素子と前記第3の伝熱素子を結合する第2のバネ状部材とを有することを特徴とする。
【0031】
また、第2のバネ状部材は2つのバネ状部材からなり、真空チャンバを介して該2つのバネ状部材が結合されていることが好ましい。
このようにすると、第2の伝熱素子と第3の伝熱素子がバネ状部材を介してチャンバ壁に接続されるため、チャンバの変形や振動が伝熱素子に伝わる事を抑制することができ、その結果、ミラーが変形することを防止できる。
【0032】
【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7を参照して、EUV光縮小投影露光技術の概要を説明する。
【0033】
図7はEUV光露光装置の全体構成例を示す図である。
図7のEUV光露光装置は、露光用の照明光として極端紫外光(EUV)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う投影露光装置である。
【0034】
図7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近傍の極端紫外線を効率よく発生することができる。
【0035】
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ー照射により高温になってプラズマ状態が励起され、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。
【0036】
レーザープラズマ光源207の上部にはMo/Si多層膜を形成した回転方物面ミラー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、方物面ミラー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のベ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。
【0037】
フィルター213の下方には、露光チャンバ233が設置されている。露光チャンバ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。
【0038】
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211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。
【0039】
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(シリコン)、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。
【0040】
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。
【0041】
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(例えば6枚)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に静電チャック等の吸着手段により固定されている。
【0042】
次に、図1〜2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一枚のミラーを概念的に示す側面図である。
【0043】
図2は、同ミラー冷却装置の電子冷却素子の配置例を示すミラーの下面(部分)図である。
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は非球面状の凹型であり、前述の通り、所望のEUV光を反射するための多層膜が形成されている。ミラー1は例えば図7に示す投影光学系227に用いられている。ミラー1の裏面1bには複数の溝1cが配置されている。溝1cは図2に示すように6角形をしておりミラーの剛性を高めるようにハニカム構造が用いられている。尚、図1ではミラーの裏面1bのみに溝1cを形成しているが、セル2が位置しない側面1dにも溝1cを形成してもよい。ミラー側面1dはミラー保持部材であるセル2によってバネ状部材3を介して固定されている。セル2は不図示の鏡筒に固定される。
【0044】
溝1cの各々に対応して電子冷却素子(ペルチェ素子)4が配置されている。図2に示すようにペルチェ素子4の各々は制御装置20に各々独立して電気的に接続されている。尚、ペルチェ素子4はミラー裏面のみではなく側面1dや表面1aにも配置する事が可能である。但し、表面1aに配置する場合は、入射、反射光束を遮らないように配置する必要がある。各ペルチェ素子4には各々ヒートパイプ6が結合されている。複数のヒートパイプ6は一つのヒートパイプに纏められ、纏められたヒートパイプを介して冷却機構7へ熱が排出される。例えば、複数のヒートパイプ6を不図示の円環状のヒートパイプにバネ状部材を介して結合することによって纏めてもよい。
【0045】
ペルチェ素子4は溝1cに板バネやスプリング等からなるバネ状部材5を介して熱的に接続されている。バネ状部材5は熱膨張率が小さく、熱伝導率が高く、アウトガスの少ない材料からなり、例えばスーパーインバーが用いられている。バネ状部材5の剛性は低く、鏡筒の組み立て時及び露光動作中にペルチェ素子4等から力が加わりミラーを変形させることを抑制している。
【0046】
ペルチェ素子4はヒートパイプ6に固定されており、ヒートパイプ6はセル2に断熱材9及び板バネ等のバネ状部材10で固定されている。
ところで、断熱材9は、熱伝導度が小さいものが熱を伝え難く好ましい。特に、熱伝導度が100J・m-1・K-1以下であると、断熱材を使用する効果が顕著になり好ましい。
【0047】
さらに断熱材は真空度に悪影響を及ぼさないものが好ましい。このような材料としては、以下に述べるものがある。
まず金属材料としてFeおよびNiからなる合金を用いるとよい。特にNi-Cr-FeおよびFe-Ni-Coの3元系合金が好ましい。さらに具体的には、例えば組成比Ni72%、Cr15%、Fe6%の合金(インコネル600)やFe52%、Ni29%、Co17%の合金(コバール)などが適している。
【0048】
また、セラミックス材料としては、金属の酸化物、炭化物、窒化物あるいは珪素の酸化物などが好ましい。さらに具体的には、Ai2O3、TiC、SiC、ZrC、HfC、TaC、BN、TiN、AlN、SiO2(石英)などが挙げられる。また、珪素酸化物系セラミックスであるMgO・SiO2(ステアタイト)、3Al2O3・2SiO2(ムライト)、ZrO2・SiO2(ジルコン)などもよい。
【0049】
さらに、断熱材として鏡筒の材料の熱膨張係数に近い値を有する材料を選択するとよい。例えば、鏡筒の材料に熱膨張係数の小さいインバー等を用いる場合は、断熱材としてやはり熱膨張係数の小さい石英や低熱膨張ガラスを用いるとよい。
【0050】
断熱材9はヒートパイプ6の熱がセルに伝わってセル2が変形することを防止する。また、バネ状部材10はヒートパイプ6の変形や振動がセル2に伝わらないようにしている。バネ状部材10を熱伝導率の低い材料で構成して断熱材9の代わりとすることも可能である。尚、本例ではミラー1を冷却するための冷却装置を構成するヒートパイプ6とペルチェ素子4をセル2に固定したが、鏡筒に固定することも可能である。ヒートパイプ6は冷却機構7にバネ状部材8を介して固定されている。冷却機構7は水を循環させてヒートパイプを冷却するタイプのものを用いた。また、冷却機構7は制御装置20に接続されている(不図示)。制御装置20は予め求められた又はリアルタイムで測定されるミラーの温度分布に応じて各ペルチェ素子4に入力する電気信号及び冷却機構7に入力する電気信号を制御する。これによってミラー1の熱分布は一様になるよう制御される。ミラー1で発生した熱はペルチェ素子4、ヒートパイプ6、冷却機構7という順路で装置外へ排出される。
【0051】
上述の構成部材で真空中に配置されるものに関しては、アウトガスやコンタミが発生しにくい材料を用いる又は表面処理が行われている事が好ましい。表面処理としては、例えば、高温処理や金属(TiNやNiP等)をコーティングする等の手法がある。
【0052】
図3は、本発明の他の実施例に係るミラー冷却装置と一枚のミラーを概念的に示す側面図である。
図3では図1の実施例と同様なものに関しては同じ符号を付して説明を省略する。本実施例と前述の実施例とが異なる点は図1のバネ状部材5を本実施例では除去した点であり、他の構成は全て図1の実施例と同一である。ミラー1からの熱は溝1c等からの輻射によってペルチェ素子4に伝播し伝熱素子であるヒートパイプ6を介して外部へ排出される。本実施例ではバネ状部材5を除去した事により、ペルチェ素子4とミラー1が完全に分離されるので、ペルチェ素子4からミラー1へ力が伝わり、ミラー1が変形することを防止できる。
【0053】
本実施例でも説明が理解されやすいように、ペルチェ素子4は裏面のみに配置したが、側面1dや表面1aにも配置する事ができる。
図4は本発明の他の実施例に係るミラー冷却装置と一枚のミラーを概念的に示す側面図である。
【0054】
図4は図3の実施例に対してガスを供給している点が異なり、他の構成は図3に示す実施例と同一である。図4では、ガス供給機41からガス管42を介してガスノズル43からミラー1の溝1cへ向かってガスが供給される。各溝1cを通ったガス40は吸気ノズル44からガス管45を介してポンプ46によって排出される。ガスはヘリウム等のガスを用いる事が可能であり、ミラー1の熱をペルチェ素子4へ伝達する役割を果たす。尚、ポンプ46によって排出されたガスは回収して所望の温度にした後に再利用することも可能である。また、ヒートパイプ6やペルチェ素子4のみではミラー1の裏面との間で閉じた空間とする事が困難な場合は、供給されたガスが真空チャンバ内に漏れ出さないように壁やガードリング等を配置する事が好ましい。また、図4では側面からガスを供給、排出しているが側面に限る必要は無く図の下側からガスを供給、排出するようにしても良い。また、ガスノズルや吸気ノズルの数も一つに限る必要は無く複数配置することが可能である。
【0055】
図5は本発明の他の実施例に係るミラー冷却装置と露光装置を概念的に示す側面図である。
図5では床50に対してベース51が固定されており、ベース51は真空チャンバ53を貫通して真空チャンバ53内において鏡筒52をバネ状部材61を介して支持している。尚、真空チャンバ53は不図示の部材で床に対して固定されている。ベース51は真空チャンバ53に対してフランジ62及びベローズ63を介して接続されており、真空チャンバ53とは分離されている。従って、真空排気時の真空チャンバ53の変形はベース51へは伝わらない。鏡筒52には複数のミラー1と各々のミラーからの熱を伝達する複数のヒートパイプ6が、振動、変形及び熱が伝わらないように固定されている。複数のヒートパイプ6は第2のヒートパイプ54とバネ状部材55を介して接続されている。第2のヒートパイプ54は支持部材60及び断熱部材59(前述の材料と同様なものを用いる事が可能)を介してベース51に固定されている。更に、バネを入れると振動や位置の変化が伝わりにくくなるので好ましい。また、第2のヒートパイプ54は真空チャンバ53に対してフランジ56、断熱部材57(前述の材領と同様)及びベローズ58を介して接続されており、真空チャンバ53とは熱的にも振動・変形という観点からも分離されている。例えば、真空チャンバ53、フランジ56、ベローズ58はステンレスあるいはチタン合金という材料で構成される。第2のヒートパイプ54を伝播した熱はバネ状部材8を介して冷却機構7へ伝播される。
【0056】
尚、不図示ではあるが、ヒートパイプ6,54は、所望の性能を維持させるため、熱的に他の部材と接触させる部分(バネ状部材と結合される部分)以外は断熱材で覆われている事が好ましい。尚、ヒートパイプ6に比較するとヒートパイプ54がミラー1へ与える影響は低いので振動等の条件が緩和される。その場合は、ヒートパイプ54に比べて振動等の影響が大きい伝熱素子を用いることも可能であり、例えば水冷パイプを用いてもよい。
【0057】
図6は図5に示す実施例の変形例を概念的に示す側面図である。
図6では図5で用いた第2のヒートパイプ54の代わりに2つのヒートパイプ71,72を用いている。ヒートパイプ71は真空チャンバ53内に配置されており、真空チャンバ53のフランジ75にバネ状部材74を介して接続されており、ヒートパイプ72は真空チャンバ53の外に配置され、バネ状部材73を介してフランジ75に接続されている。フランジ75は断熱部材58を介して真空チャンバ53の壁と接続されている。各ミラー1からの熱はヒートパイプ71、バネ状部材74、フランジ75、バネ状部材73、ヒートパイプ72の順路で伝播させる必要がある。従って、フランジ75は熱伝導率の高い材料が好ましく、例えば、ステンレスを用いるとよい。あるいはフランジに熱伝導率のより高い銅などを埋め込んで、これにヒートパイプを接続してもよい
他の構成は図5に示した実施例と同様である。
【0058】
【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、ミラーを冷却して温度上昇を抑制し、ミラーの変形や位置変化を抑制する事ができるので、ミラー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】図1は、本発明の1つの実施例に係るミラー冷却装置と一枚のミラーを概念的に示す側面図である。
【図2】図2は、同ミラー冷却装置の電子冷却素子の配置例を示すミラーの下面(部分)図である。
【図3】図3は、本発明の他の実施例に係るミラー冷却装置と一枚のミラーを概念的に示す側面図である。
【図4】図4は本発明の他の実施例に係るミラー冷却装置と一枚のミラーを概念的に示す側面図である。
【図5】図5は本発明の他の実施例に係るミラー冷却装置と露光装置を概念的に示す側面図である。
【図6】図6は図5に示す実施例の変形例を概念的に示す側面図である。
【図7】図7はEUV光露光装置の全体構成例を示す図である。
【図8】図8はEUV露光装置の概略構成例を示す図である。
【図9】図9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。
【符号の説明】
1・・・ミラー
2・・・セル(ミラー保持部材)
4・・・電子冷却素子
6・・・伝熱素子
7・・・冷却機構
Claims (13)
- 真空中で使用されるミラーの冷却装置であって、
前記ミラーから離間して配置された複数の電子冷却素子と、
前記電子冷却素子から排出される熱を伝播させる伝熱素子と、
前記伝熱素子を冷却する冷却機構と、
前記複数の電子冷却素子の各々を独立に制御する制御装置と、
を有することを特徴とするミラー冷却装置。 - 真空中で使用されるミラーの冷却装置であって、
前記ミラーから離間して配置された電子冷却素子と、
前記電子冷却素子から排出される熱を伝播させる伝熱素子と、
前記伝熱素子を冷却する冷却機構と、を有し、
前記伝熱素子と前記冷却機構とをバネ状部材を介して結合したことを特徴とするミラー 冷却装置。 - 前記電子冷却素子と前記ミラーとの間にガスを供給するガス供給機構と、
供給されたガスを排出するガス排出機構と、
を更に有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のミラー冷却装置。 - 前記電子冷却素子は、前記ミラーの表面のうち、前記ミラーに入射した光束を反射する 反射面とは異なる領域に対し、離間して配置されることを特徴とする請求項1から請求 項3のいずれか一項に記載のミラー冷却装置。
- 前記電子冷却素子は、前記ミラーに入射した光束を反射する反射面の裏面あるいは側面 に対し、離間して配置されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に 記載のミラー冷却装置。
- 前記ミラーに溝を設け、溝の底面を介して前記ミラーを冷却することを特徴とする請求 項1から請求項5のいずれか一項に記載のミラー冷却装置
- 前記伝熱素子がヒートパイプであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか 一項に記載のミラー冷却装置。
- パターンが形成されたマスクに、光源から射出された光束を導く照明光学系と、前記パ ターンの像を感応基板上に投影する投影光学系と、を備える露光装置において、 前記 照明光学系及び前記投影光学系は複数のミラーからなり、
前記複数のミラーの少なくとも一つに、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の 冷却装置が取り付けられていることを特徴とする露光装置。 - 複数のミラーで構成される光学系を有し、該光学系を真空チャンバ内に配置した露光 装置において、
前記複数のミラーの少なくとも一つを冷却する冷却素子と、
該冷却素子から排出される熱を伝播させる第1の伝熱素子と、
前記真空チャンバの壁を貫通して配置した第2の伝熱素子と、
前記第1の伝熱素子と前記第2の伝熱素子とを結合するバネ状部材と、
前記第2の伝熱素子を冷却する冷却機構とを備えることを特徴とする露光装置。 - 前記第2の伝熱素子と前記チャンバ壁との間に弾性部材を配置したことを特徴とする 請求項9に記載の露光装置。
- 前記第2の伝熱素子と前記チャンバ壁との間に断熱部材を配置したことを特徴とする 請求項9または請求項10に記載の露光装置。
- 複数のミラーで構成される光学系を有し、該光学系を真空チャンバ内に配置した露光 装置において、
前記複数のミラーの少なくとも一つを冷却する冷却素子と、
該冷却素子から排出される熱を伝播させる第1の伝熱素子と、
前記真空チャンバ内に配置した第2の伝熱素子と、
前記真空チャンバの外に配置した第3の伝熱素子と、
前記第1の伝熱素子と前記第2の伝熱素子とを結合する第1のバネ状部材と、
前記第2の伝熱素子と前記第3の伝熱素子を結合する第2のバネ状部材とを有する ことを特徴とする露光装置。 - 前記第2のバネ状部材は2つのバネ状部材からなり、真空チャンバを介して該2つ のバネ状部材が結合されていることを特徴とする請求項12に記載の露光装置。
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