(57)【要約】【課題】低コストで高精度な小型の温度計測装置を提供する。【解決手段】温度に応じて抵抗値が変化する測温抵抗体センサ１と、この抵抗値から温度を検出する温度検出回路８とを備えた温度計測装置１００であって、温度検出手段８は、基準抵抗体２０ａと、定電流を流す定電流源３と、定電流を測温抵抗体センサ１又は基準抵抗体２０ａのいずれに流すかを決定する切り替え手段１０と、定電流を測温抵抗体センサ１に流した場合に生じる第１の電位差を検出し、定電流を基準抵抗体２０ａに流した場合に生じる第２の電位差を検出する電圧検出手段（４、５）と、基準抵抗体２０ａの基準電位差、及び、測温抵抗体センサ１と温度検出手段との合成オフセット誤差を保持する補正値保持部７と、第２の電位差と基準電位差との差に相当するドリフト誤差、及び、合成オフセット誤差を第１の電位差に加算して第１の電位差を補正する演算部６とを有する。【選択図】図１
2010243354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度に応じて抵抗値が変化する温度センサと、該温度センサの該抵抗値から該温度を検出する温度検出手段とを備えた温度計測装置であって、
前記温度検出手段は、
基準抵抗体と、
前記温度センサ又は前記基準抵抗体のいずれか一方に定電流を流す定電流手段と、
前記定電流を前記温度センサ又は前記基準抵抗体のいずれに流すかを決定する切り替え手段と、
前記定電流を前記温度センサに流した場合に該温度センサに生じる第１の電位差を検出し、該定電流を前記基準抵抗体に流した場合に該基準抵抗体に生じる第２の電位差を検出する電圧検出手段と、
予め計測された前記基準抵抗体の基準電位差、及び、予め計測された前記温度センサと前記温度検出手段との合成オフセット誤差を保持する保持手段と、
前記第２の電位差と前記基準電位差との差に相当するドリフト誤差、及び、前記合成オフセット誤差を前記第１の電位差に加算することにより該第１の電位差を補正する温度補正手段と、を有することを特徴とする温度計測装置。
【請求項２】
前記温度検出手段は、前記基準抵抗体が対象とする温度範囲とは異なる温度範囲を対象とする第２の基準抵抗体を更に有し、
前記電圧検出手段は、前記定電流を前記第２の基準抵抗体に流した場合に該第２の基準抵抗体に生じる第３の電位差を検出し、
前記温度補正手段は、前記第３の電位差と前記第２の基準抵抗体の基準電位差との差に相当する第２のドリフト誤差を前記第１の電位差に加算して該第１の電位差を補正することを特徴とする請求項１記載の温度計測装置。
【請求項３】
前記電圧検出手段は、前記第１の電位差の検出に対して前記第２の電位差の検出を間欠的に行い、
前記温度補正手段は、前記基準抵抗体の前記第２の電位差が検出されている際に、最後に取得した前記第１の電位差を補正して得られた温度検出値を出力することを特徴とする請求項１記載の温度計測装置。
【請求項４】
温度に応じて抵抗値が変化する温度センサと、該温度センサの該抵抗値から該温度を検出する温度検出手段とを用いて温度を計測する温度計測方法であって、
前記温度センサに定電流を流して該温度センサに生じる第１の電位差を検出する工程と、
前記温度検出手段の基準抵抗体に前記定電流を流して該基準抵抗体に生じる第２の電位差を検出する工程と、
前記第２の電位差と予め計測された前記基準抵抗体の基準電位差との差に相当するドリフト誤差、及び、予め計測された前記温度センサと前記温度検出手段との合成オフセット誤差を前記第１の電位差に加算することにより該第１の電位差を補正する工程と、を有することを特徴とする温度計測方法。
【請求項５】
原版のパターンを基板上に露光する露光装置であって、
光源からの光を用いて前記原版を照明する照明光学系と、
前記原版の前記パターンを前記基板上に投影する投影光学系と、
前記露光装置の内部の温度を計測する請求項１乃至３のいずれか一に記載の温度計測装置と、を有することを特徴とする露光装置。
【請求項６】
請求項５記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
露光された前記基板を現像する工程と、を有することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精度な温度計測が可能な温度計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体露光装置においては超微細加工のため、０．００１℃レベルでの高精度な温度計測が要求される。このような高精度な温度計測には白金抵抗体を使用した温度センサが用いられることが多く、センサの配線抵抗の影響を抑制するために３線式もしくは４線式の信号検出回路にて温度センサにおける抵抗値の変化を電圧信号に変換することが多い。ところが従来の温度測定方法では、温度センサや信号検出回路の誤差、又は、これらの経時変化等により高精度な測定ができないという問題があった。
【０００３】
測定精度をより向上させるため、特許文献１には、３線式の測温抵抗体センサを用いた温度測定装置において、複数の基準抵抗体のそれぞれに定電流を流した場合に生じる電圧を比較して温度を求める温度測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４１２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されているような基準抵抗体を複数用いて温度補正を行う場合、基準抵抗体の絶対抵抗値の誤差と装置サイズが問題となる。より高精度の基準抵抗体を複数用いるとコストが高くなり、装置サイズも大型化する。例えば、多数の温度計測装置を必要とする半導体露光装置では、露光装置全体のコストとサイズを大きく押し上げることになる。
また、温度センサ固有の誤差を補正するため、温度校正手段等を用いて、予め温度センサ固有の誤差量を取得し、実際の温度計測時に補正演算を行う必要がある。同様に温度検出回路固有の誤差についても、より高精度に値を管理された基準抵抗体を用いて温度校正手段等により予め取得し、実際の計測時に補正演算を行う必要がある。このように、温度センサ固有の誤差と温度検出回路の誤差を分離して取り扱う場合、それぞれの誤差量を取得する際に発生する計測誤差や校正残差が重畳する。このため、最終的な温度計測誤差が増加する要因となる。
そこで本発明は、低コストで高精度な小型の温度計測装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての温度計測装置は、温度に応じて抵抗値が変化する温度センサと、該温度センサの該抵抗値から該温度を検出する温度検出手段とを備えた温度計測装置であって、前記温度検出手段は、基準抵抗体と、前記温度センサ又は前記基準抵抗体のいずれか一方に定電流を流す定電流手段と、前記定電流を前記温度センサ又は前記基準抵抗体のいずれに流すかを決定する切り替え手段と、前記定電流を前記温度センサに流した場合に該温度センサに生じる第１の電位差を検出し、該定電流を前記基準抵抗体に流した場合に該基準抵抗体に生じる第２の電位差を検出する電圧検出手段と、予め計測された前記基準抵抗体の基準電位差、及び、予め計測された前記温度センサと前記温度検出手段との合成オフセット誤差を保持する保持手段と、前記第２の電位差と前記基準電位差との差に相当するドリフト誤差、及び、前記合成オフセット誤差を前記第１の電位差に加算することにより該第１の電位差を補正する温度補正手段とを有する。
【０００７】
本発明の他の側面としての温度計測方法は、温度に応じて抵抗値が変化する温度センサと、該温度センサの該抵抗値から該温度を検出する温度検出手段とを用いて温度を計測する温度計測方法であって、前記温度センサに定電流を流して該温度センサに生じる第１の電位差を検出する工程と、前記温度検出手段の基準抵抗体に前記定電流を流して該基準抵抗体に生じる第２の電位差を検出する工程と、前記第２の電位差と予め計測された前記基準抵抗体の基準電位差との差に相当するドリフト誤差、及び、予め計測された前記温度センサと前記温度検出手段との合成オフセット誤差を前記第１の電位差に加算することにより該第１の電位差を補正する工程とを有する。
【０００８】
本発明の他の側面としての露光装置は、原版のパターンを基板上に露光する露光装置であって、光源からの光を用いて前記原版を照明する照明光学系と、前記原版の前記パターンを前記基板上に投影する投影光学系と、前記露光装置の内部の温度を計測する温度計測装置とを有する。
【０００９】
本発明の他の側面としてのデバイス製造方法は、前記露光装置を用いて基板を露光する工程と、露光された前記基板を現像する工程とを有する。
【００１０】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、低コストで高精度な小型の温度計測装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１における温度計測装置の概略構成図である。
【図２】実施例１の温度計測装置における計測誤差の説明図である。
【図３】実施例２における温度計測装置の概略構成図である。
【図４】実施例２の温度計測装置における計測誤差の説明図である。
【図５】本実施例における露光装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１４】
まず、本発明の実施例１の温度計測装置について説明する。図１は、本実施例における温度計測装置１００の概略構成図である。図１（ａ）は定電流Ｉを測温抵抗体センサ１に流している状態を示し、図１（ｂ）は定電流Ｉを基準抵抗体２０ａに流している状態を示す。温度計測装置１００は、温度に応じて抵抗値Ｒｔが変化する測温抵抗体センサ１（温度センサ）と、測温抵抗体センサ１の抵抗値Ｒｔから温度を検出する温度検出回路８（温度検出手段）とを備えて構成されている。
【００１５】
測温抵抗体センサ１は４線式の温度センサであり、４本のケーブル２（第１〜第４の配線２ａ〜２ｄ）を用いて、温度検出回路８に接続されている。第１の配線２ａ及び第４の配線２ｄは、温度検出回路８における定電流源３（定電流手段）からの電流を測温抵抗体センサ１に流すため、測温抵抗体センサ１の両端にそれぞれ接続されている。第１の配線２ａ及び第４の配線２ｄは、同相ノイズを抑制するため、互いに並列に配線されている。また、第２の配線２ｂ及び第３の配線２ｃは、定電流源３からの電流を測温抵抗体センサ１に流した場合に測温抵抗体センサ１の両端に生じる電位差Ｖａ（第１の電位差）を計測するため、測温抵抗体センサ１の両端にそれぞれ接続されている。第２の配線２ｂ及び第３の配線２ｃも、同相ノイズを抑制するため、互いに並列に配線されている。
【００１６】
図１（ａ）に示されるように、定電流Ｉを定電流源３から測温抵抗体センサ１に流した場合に測温抵抗体センサ１の両端に生じる電位差Ｖａは、切り替え手段１０を介して、差動アンプ部４（電位差増幅手段）により増幅される。差動アンプ部４で増幅された電位差Ｖａは、Ａ／Ｄ変換部５によりアナログ信号からデジタル信号へ変換される。本実施例において、差動アンプ部４及びＡ／Ｄ変換部５は、定電流Ｉを測温抵抗体センサ１に流した場合に測温抵抗体センサ１に生じる電位差Ｖａを検出する電圧検出手段を構成する。
【００１７】
本実施例の温度検出回路８には、所定の基準抵抗値を有する基準抵抗体２０ａが設けられている。定電流源３は、測温抵抗体センサ１と基準抵抗体２０ａのいずれか一方に所定の定電流Ｉを流す。切り替え手段１０は、定電流Ｉを測温抵抗体センサ１又は基準抵抗体２０ａのいずれかに流すかを決定する。切り替え手段１０の切り替え動作は、不図示の制御部により制御される。
【００１８】
図１（ｂ）に示されるように、切り替え手段１０の切り替え動作により、定電流Ｉは基準抵抗体２０ａに流れる。定電流Ｉを基準抵抗体２０ａに流した場合に基準抵抗体２０ａの両端に生じる電位差Ｖｂ（第２の電位差）は、測温抵抗体センサ１の電位差Ｖａと同様に、切り替え手段１０を介して差動アンプ部４により増幅され、Ａ／Ｄ変換部５によりデジタル信号へ変換される。
【００１９】
このように、定電流源３から定電流Ｉを流すことにより測温抵抗体センサ１又は基準抵抗体２０ａの両端に発生した電位差Ｖａ、Ｖｂは、高入力インピーダンスの差動アンプ部４で検出される。差動アンプ部４の入力インピーダンスが充分高い場合、切り替え手段１０を含めた被計測物までの配線抵抗は無視できる。測温抵抗体センサ１の抵抗値Ｒｔは、定電流Ｉと検出された電位差Ｖａとから求められる。
【００２０】
演算部６は、温度変換部と温度補正部とを備えて構成される。演算部６は、電位差Ｖａ、Ｖｂのそれぞれを補正して温度値に変換する。後述のように、本実施例の温度計測装置１００は、狭い温度範囲で生じる誤差を効果的に補正することができる。以下、図２を参照して、温度計測装置１００において、狭い温度範囲で生じる計測誤差について説明する。図２（ａ）は、計測誤差Δｔとして、オフセット誤差（計測誤差２１ａ）と検出ゲイン誤差（計測誤差２１ｂ）の両方を含む場合の温度と検出信号（検出電位差）との関係を示している。また図２（ｂ）は、オフセット誤差が除去された後の検出ゲイン誤差（計測誤差２１ｂ）のみが生じている場合の温度と検出信号との関係を示している。
【００２１】
半導体露光装置においては超微細加工を行うため、常温付近の比較的狭い温度範囲において、露光装置内の環境の温度管理を０．０１℃レベルで行う必要があり、結果として、０．００１℃レベルでの高精度な温度計測が要求される。露光装置内の環境の制御目標温度は、温度制御されたクリーンルームの設定温度付近の温度であり、０．０１℃レベルでの精度が要求されるのは、露光装置内の環境の制御目標温度付近の限られた±１℃未満の温度範囲においてである。仮に、このような精度が要求される第１の温度範囲２２ａ（基準抵抗体２０ａが対象とする温度範囲）をＴ１±１℃とすると、±１℃の狭い温度範囲の計測において、測温抵抗体センサ１の抵抗値Ｒｔは、温度の線形関数とみなすことができる。
【００２２】
ここで、計測対象の真の温度（真値）をｔ、温度の計測誤差をΔｔ、測温抵抗体センサ１の抵抗値をＲ（ｔ）、測温抵抗体センサ１の抵抗値Ｒ（ｔ）の誤差を△Ｒ、定電流源３からの定電流値をＩｏ、及び、定電流源３の電流誤差をΔＩｏとする。また、検出ゲインをＧ、検出ゲイン誤差をΔＧ、検出オフセットをＯ、及び、検出オフセット誤差をΔＯとする。このとき、図１（ａ）に示される温度計測装置１００の計測温度は、次の式（１）で表される。なお、検出ゲインＧ、検出ゲイン誤差ΔＧ、検出オフセットＯ、及び、検出オフセット誤差ΔＯは、測温抵抗体センサ１と温度検出回路８との合成量である。
【００２３】
【数１】
2010243354.tif 000003
【００２４】
式（１）を展開して整理すると、以下の式（２）で表される近似式が得られる。
【００２５】
【数２】
2010243354.tif 000004
【００２６】
式（２）より計測対象の真の温度ｔ及び温度の計測誤差Δｔは、以下の式（３）、式（４）にそれぞれ分離できる。
【００２７】
【数３】
2010243354.tif 000005
【００２８】
【数４】
2010243354.tif 000006
【００２９】
また、Ｒ（ｔ）とΔｔの微分は、以下の式（５）、式（６）でそれぞれ表される。
【００３０】
【数５】
2010243354.tif 000007
【００３１】
【数６】
2010243354.tif 000008
【００３２】
式（５）、（６）より、以下の式（７）が得られる。
【００３３】
【数７】
2010243354.tif 000009
【００３４】
ここで、検出ゲイン誤差ΔＧ、定電流源の電流誤差ΔＩｏは、主にそれぞれの回路を構成する抵抗誤差（検出ゲイン抵抗誤差ＥＧ、定電流源の抵抗誤差ＥＩ）に依存する。このため、検出ゲイン誤差ΔＧ、定電流源の電流誤差ΔＩＯは、それぞれ、ΔＧ＝Ｇ・ＥＧ、ΔＩｏ＝Ｉｏ・ＥＩ
と表され、上記の式（７）は以下の式（８）のように表される。
【００３５】
【数８】
2010243354.tif 000010
【００３６】
すなわち、計測誤差２１ｂ（ゲイン成分）である単位温度あたりの計測誤差Δｔ／ｄｔは、検出ゲイン抵抗誤差ＥＧ（検出ゲイン抵抗精度）と定電流源の抵抗精度ＥＩ（定電流源の抵抗精度）の和に依存する。
【００３７】
計測誤差２１ｂ（ゲイン成分）は、検出ゲイン抵抗及び定電流源の抵抗として、一般に入手可能な高精度抵抗を用いることにより、±０．００１℃／℃に抑えることができる。高精度抵抗の経時安定性は、数ｐｐｍ／年、その温度係数も数ｐｐｍ／℃のものが一般入手可能であり（４ｐｐｍで温度換算約０．００１℃）、経時的、環境温度的に充分安定した温度検出回路が実現できる。また、検出ゲイン抵抗値は、第１の温度検出範囲の中心値Ｔ１での測温抵抗体センサ１の理論温度係数に則した値に設定するのが好ましい。
【００３８】
一方、計測誤差２１ａ（オフセット成分）は、例えば不図示の温度校正手段を用いて、実際の計測前に予め除去しておくことができる。温度校正は、測温抵抗体センサ１及び温度検出回路８を組み合わせて実行される。次に、図２（ｂ）を参照して、計測誤差２１ａ（オフセット成分）の補正後の計測誤差について説明する。
【００３９】
温度校正手段は、第１の温度範囲の中心値Ｔ１付近の温度を第１の温度範囲校正点温度Ｔαとして選択し、第１の温度範囲校正点温度Ｔαで温度校正を行う。計測誤差Δｔの第１の温度範囲校正点温度Ｔαにおける計測誤差２１ａ（オフセット成分）は、測温抵抗体センサ１と温度検出回路８との合成オフセット誤差に相当する。温度校正手段は、第１の温度範囲校正点温度Ｔαでの測温抵抗体センサ１に生じる電位差Ｖαを計測して温度校正を行うことにより、合成オフセット誤差を取得することができる。温度校正手段により予め取得された合成オフセット誤差は、温度検出回路８の補正値保持部７（保持手段）に保持される。
【００４０】
温度検出回路８の演算部６は、補正値保持部７に保持された合成オフセット誤差を用いて計測対象の温度ｔ（真値）で検出された電位差Ｖｔを補正することにより、Ｔα±１℃程度の狭い温度範囲において高精度な温度検出が可能となる。なお、計測誤差２１ａ（オフセット成分）は、測温抵抗体センサ１と温度検出回路８のそれぞれの固有成分に起因する合成量であるため、温度校正の際には、これらを一組として管理するのが好ましい。また本実施例では、計測誤差２１ａ（オフセット成分）が充分小さい超高精度な基準抵抗を用いて温度校正を行うことにより、測温抵抗体センサ１と温度検出回路８のそれぞれの固有成分を分離して管理してもよい。
【００４１】
また、基準抵抗体２０ａとして用いられる高精度抵抗は、前述のとおり、経時的及び環境温度的に安定しているものが一般入手可能であり、温度検出回路８のドリフト誤差を検出して補正するには有効である。基準抵抗体２０ａは、温度検出回路８が検出可能な任意の抵抗値を有する。ただし、温度検出回路８における非線形誤差の影響を低減させるため、第１の温度範囲校正点温度Ｔαに相当する抵抗値の近傍に設定されていることがより好ましい。第１の温度範囲校正点温度Ｔαでの温度校正時において、基準抵抗体２０ａの計測値（基準電位差）を取得することができる。温度計測装置１００は、予め計測された基準抵抗体２０ａの基準電位差を初期値として補正値保持部７に保持する。温度検出回路８の演算部６は、最新の基準抵抗体２０ａの計測値（電位差Ｖｂ）と初期値である基準電位差のとの差に相当するドリフト誤差を計算して、このドリフト誤差を抑制するように計測誤差を補正する。
【００４２】
具体的には、演算部６の温度補正部（温度補正手段）は、ドリフト誤差及び合成オフセット誤差を測温抵抗体センサ１の電位差Ｖａ（第１の電位差）に加算することにより電位差Ｖａを補正する。
【００４３】
計測誤差におけるドリフト誤差は、経時的に緩やかに変化する。このため、温度計測時においては、測温抵抗体センサ１の第１の電位差の検出に対して、間欠的に基準抵抗体２０ａの第２の電位差を検出して補正値を更新するのがより好ましい。基準抵抗体２０ａの電位差Ｖｂ（第２の電位差）を検出する際には、温度検出回路８から現在の温度検出値を出力することができない。そこで、温度検出回路８は不図示の記憶部を有し、この記憶部は前回の温度検出値を保持する。このため、基準抵抗体２０ａの電位差Ｖｂを検出する際には、記憶部に保持された前回の（最後の）温度検出値を現在の温度検出値として出力することにより、連続的な温度検出値の出力が可能となる。なお、温度検出回路８は、温度や湿度等の環境変動による影響を低減するため、一定温度及び一定湿度に調整された空間に設置するのが好ましい。
【００４４】
また、精度が要求される比較的狭い温度範囲内の２点の温度で温度校正を行い、測温抵抗体センサ１と温度検出回路８との合成オフセット誤差及び合成検出ゲイン誤差の両方を求めて補正値保持部７に保持し、計測値を補正してもよい。この場合、計測誤差２１ｂ（ゲイン成分）も補正することができ、上述の温度範囲においてさらに高精度な温度検出が可能となる。検出ゲイン抵抗の精度を落とし、温度検出精度を維持したまま部品コストを低減することも可能である。
【００４５】
本実施例の温度計測装置１００は、温度検出回路８から出力される温度検出値を用いて温度制御を行う温度制御演算部、及び、温度を調節する温度調節部を更に有していてもよい。
【実施例２】
【００４６】
次に、本発明の実施例２における温度計測装置について説明する。図３は、本実施例における温度計測装置１００ａの概略構成図である。図４は、オフセット成分を補正した後の計測誤差の説明図である。温度計測装置１００ａは、基準抵抗体２０ａの他に、基準抵抗体２０ａが対象とする温度範囲とは異なる温度範囲を対象とする基準抵抗体２０ｂ（第２の基準抵抗体）を有する点で、実施例１の温度計測装置１００とは異なる。また、切り替え手段１０ａは、不図示の制御部からの指令に基づいて、定電流Ｉを測温抵抗体センサ１及び基準抵抗体２０ａ、２０ｂのいずれかに流すかを決定する。
【００４７】
温度計測装置１００ａは、計測対象の温度が中心値Ｔ１を中心とした第１の温度範囲２２ａを外れて中心値Ｔ２を中心とした第２の温度範囲２２ｂに至る場合、第２の温度範囲２２ｂについても第１の温度範囲２２ａと同様の方法で補正を行う。すなわち、電圧検出手段は、定電流を基準抵抗体２０ｂに流した場合に基準抵抗体２０ｂに生じる電位差（第３の電位差）を検出する。また、温度補正手段としての演算部６は、第３の電位差と基準抵抗体２０ｂの基準電位差との差に相当する第２のドリフト誤差を電位差Ｖａ（第１の電位差）に加算して電位差Ｖａを補正する。したがって、本実施例によれば、より高精度な温度検出が可能となる。
【００４８】
第１の温度範囲２２ａの第１の温度範囲校正点温度Ｔαの場合と同様の方法で、第２の温度範囲中心値Ｔ２付近の温度を第２の温度範囲校正点温度Ｔβとして選択する。第２の温度範囲校正点温度Ｔβで測温抵抗体センサ１の検出値Ｖβに対して温度校正を行い、計測誤差Δｔの第２の温度範囲校正点温度Ｔβにおける測温抵抗体センサ１と温度検出回路８ａの合成オフセット誤差を取得する。温度校正手段を用いて予め取得した合成オフセット誤差は、補正値保持部７に保持される。演算部６は、合成オフセット誤差を用いて計測対象の温度ｔ（真値）の検出値Ｖｔを補正することにより、第２の温度範囲２２ｂにおいても高精度な温度検出が可能となる。
【００４９】
また、温度計測装置１００ａが第２の温度範囲２２ｂにおいて温度計測を行う場合、ドリフト補正の際に利用する基準抵抗体として、第２の温度範囲２２ｂに則した基準抵抗体２０ｂ（第２の基準抵抗体）が用いられる。このような基準抵抗体２０ｂを用いることにより、温度検出回路８ａの非線形誤差の影響を低減させることができる。第２の温度範囲校正点温度Ｔβでの温度校正時に基準抵抗体２０ｂの計測値（基準電位差）を取得し、この基準電位差を初期値として補正値保持部７に保持する。温度計測装置１００ａは、第２の温度範囲２２ｂの温度計側を行う場合、最新の基準抵抗体２０ｂの計測値（電位差）と初期値（基準電位差）との差を計算して得られる値を補正値として用いる。このため、計測誤差中のドリフト誤差を効果的に抑制することができる。
【００５０】
上記各実施例において、測温抵抗体センサ１及び温度検出回路８、８ａの組み合わせで補正値を管理している場合、機器故障の際には、これらの両方を交換する必要がある。しかし、高精度の基準抵抗体２０ａ、２０ｂを用いて温度検出回路８、８ａの誤差を比較補正することにより、誤差を抑制しながら温度検出回路８、８ａ単体での交換が可能となる。具体的には、まず交換元の温度検出基板において事前に測温抵抗体センサ１に替えて温度検出回路の外部の基準抵抗体を接続する。この基準抵抗体による検出値をＲｅｆ１として不図示の記憶部に記憶させる。同様に、交換用の温度検出回路についても前述の交換元基板で事前に検出値を取得したものと同一の基準抵抗体を接続する。そして、この基準抵抗体による検出値をＲｅｆ２として記憶部に記憶させる。ここで、検出値Ｒｅｆ１、Ｒｅｆ２の差は、各温度検出回路が有する誤差の個体差である。温度検出回路を交換した後、この個体差を演算部６で補正することにより、温度検出回路単体での交換が可能となる。
【００５１】
各温度検出回路誤差の個体差を算出する場合、前述のドリフト誤差成分も取得して補正することが好ましい。また、計測誤差２１ａ（オフセット成分）が充分小さい超高精度基準抵抗体であれば、前述の温度検出回路個体差の補正値取得に同一個体の基準抵抗体を用いなくてもよい。
【００５２】
以上の温度計測装置を用いることで、０．００１℃レベルでの高精度かつ低コストの温度計測が可能となる。また、このような温度計測装置を備えた半導体露光装置において、低コストで高精度な温調制御、温度管理を行い、装置精度を向上させることができる。
【００５３】
図５は、前記各実施例の温度計測装置を適用した半導体露光装置の概略構成図である。露光装置２００は、原版（レチクル）のパターンを基板上（ウエハ上）に露光する露光装置である。温度計測装置１００、１００ａは、露光装置２００の内部の温度を計測する。図５に示されるように、露光装置２００は、露光光を照射する照明装置３０、レチクル（原版）を保持し相対的に移動させるレチクルステージ３１、投影光学系３２、及び、ウエハ（基板）を保持し相対的に移動させるウエハステージ３３を備える。露光装置２００は、レチクルに形成された回路パターン像をウエハに投影露光する。また、露光装置２００の投影露光方式としては、ステップアンドリピート式やステップアンドスキャン式を適用することができる。
【００５４】
照明装置３０は、回路パターンが形成されたレチクルを照明し、光源部と照明光学系とを有する。光源部は、例えば、光源としてレーザを使用する。レーザは、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ、又は、波長約１５３ｎｍのＦ２エキシマレーザ等を用いることができる。レーザの種類はエキシマレーザに限定されるものではなく、例えば、ＹＡＧレーザを用いてもよい。また、そのレーザの個数も限定されるものではない。
【００５５】
光源としてレーザが用いられる場合、レーザ光源からの平行光束を所望のビーム形状に整形する光束整形光学系、コヒーレントなレーザ光束をインコヒーレント化するインコヒーレント化光学系を用いることが好ましい。また、光源部に使用可能な光源はレーザに限定されるものではなく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプ等のランプも使用可能である。照明光学系は、光源からの光を用いてレチクルを照明する光学系であり、レンズ、ミラー、ライトインテグレーター、及び、絞り等を備えて構成される。
【００５６】
投影光学系３２は、レチクルのパターンをウエハ上に投影する光学系である。投影光学系３２は、複数のレンズ素子のみからなる光学系、又は、複数のレンズ素子と少なくとも１枚の凹面鏡とを有する光学系（カタディオプトリック光学系）から構成される。また、複数のレンズ素子と少なくとも１枚のキノフォーム等の回折光学素子とを有する光学系、又は、全ミラー型の光学系等を用いることもできる。露光装置２００は、半導体集積回路等の半導体デバイスや、マイクロマシン、薄膜磁気ヘッド等の微細なパターンが形成されたデバイスの製造に利用され得る。
【００５７】
デバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）は、前述のいずれかの実施例の露光装置を使用して感光剤を塗布した基板（ウエハ、ガラスプレート等）を露光する工程と、その基板を現像する工程と、他の周知の工程と、を経ることにより製造される。
【００５８】
前記各実施例によれば、低コストで高精度な温度計測装置及び温度計測方法を提供することができる。また、高品質なデバイスの製造が可能な露光装置及びデバイス製造方法を提供することができる。
【００５９】
以上、本発明の実施例について具体的に説明した。ただし、本発明は上記実施例として記載された事項に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１：測温抵抗体センサ
３：定電流源
４：差動アンプ部
５：Ａ／Ｄ変換部
６：演算部
７：補正値保持部
８：温度検出回路
Ｉ：定電流
Ｖａ、Ｖｂ：電位差
Ｒｔ：抵抗値
１０：切り替え手段
２０ａ、２０ｂ：基準抵抗体
【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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