(57)【要約】【課題】温度の計測精度を向上させて、温度の制御精度を向上させる。【解決手段】露光装置の局所空調を行う局所空調システムであって、温度制御対象領域に送風される空気ＡＲの温度情報を計測する温度センサ５６Ａと、空気ＡＲの風速情報を計測する風速計５７と、風速計５７の計測結果に基づいて温度センサ５６Ａの計測結果を補正するとともに、この補正された温度情報に基づいて空気ＡＲの温度を制御する局所空調制御系３６とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度制御対象領域に送風される気体の温度情報を計測する温度計測方法において、
温度センサを用いて前記気体の温度情報を計測し、
前記計測された温度情報を前記気体の風速情報に基づいて補正することを特徴とする温度計測方法。
【請求項２】
前記計測された温度情報を補正する際に、前記気体の風速情報に基づいて前記温度センサの自己発熱に基づく第１の温度誤差情報を求め、該第１の温度誤差情報を用いて前記温度情報を補正することを特徴とする請求項１に記載の温度計測方法。
【請求項３】
前記計測された温度情報を補正する際に、前記気体の風速情報に基づいて前記温度センサの応答遅れに基づく第２の温度誤差情報を求め、該第２の温度誤差情報を用いて前記温度情報を補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の温度計測方法。
【請求項４】
前記気体の温度情報を計測する際に、前記気体の風速情報を計測することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の温度計測方法。
【請求項５】
前記気体の風速情報を計測する際に、前記気体の風速を安定化することを特徴とする請求項４に記載の温度計測方法。
【請求項６】
前記気体の温度情報を計測する際に、少なくとも２つの熱伝達率の異なる温度センサを使用し、
前記２つの温度センサで計測される温度情報を用いて、前記気体の風速情報に対応する温度計測誤差情報を求めることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の温度計測方法。
【請求項７】
温度制御対象領域に送風される気体の温度を制御する温度制御方法において、
請求項１から６のいずれか一項に記載の温度計測方法を用いて、前記気体の温度情報を計測し、
前記計測された温度情報に基づいて、前記温度制御対象領域に送風される前記気体の温度を制御することを特徴とする温度制御方法。
【請求項８】
露光光でパターンを照明し、前記露光光で前記パターンを介して物体を露光する露光方法において、
前記物体が配置される環境内の所定の温度制御対象領域の温度を制御するために、請求項７に記載の温度制御方法を用いることを特徴とする露光方法。
【請求項９】
前記温度制御対象領域は、前記物体を移動する可動体の位置情報を計測するための干渉計の光路の少なくとも一部を含むことを特徴とする請求項８に記載の露光方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の露光方法を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
前記パターンが形成された基板を処理することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項１１】
温度制御対象領域に送風される気体の温度情報を計測する温度計測装置において、
前記気体の温度情報を計測する温度センサと、
前記温度センサで計測された温度情報を前記気体の風速情報に基づいて補正する制御装置と、
を備えることを特徴とする温度計測装置。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記気体の風速情報に基づいて前記温度センサの自己発熱に基づく第１の温度誤差情報を求め、該第１の温度誤差情報を用いて前記温度センサで計測された温度情報を補正することを特徴とする請求項１１に記載の温度計測装置。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記気体の風速情報に基づいて前記温度センサの応答遅れに基づく第２の温度誤差情報を求め、該第２の温度誤差情報を用いて前記温度センサで計測された温度情報を補正することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の温度計測装置。
【請求項１４】
前記気体の風速情報を計測する風速センサを備え、
前記制御装置は、前記風速センサで計測された風速情報に基づいて前記温度センサで計測された温度情報を補正することを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一項に記載の温度計測装置。
【請求項１５】
前記風速センサよりも前記気体の上流側に配置されて、前記気体の風速を安定化する整流部材を備えたことを特徴とする請求項１４に記載の温度計測装置。
【請求項１６】
前記温度センサとして、少なくとも２つの熱伝達率の異なる温度センサを備え、
前記制御装置は、前記２つの温度センサで計測される温度情報を用いて、前記気体の風速情報に対応する温度計測誤差情報を求めることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一項に記載の温度計測装置。
【請求項１７】
温度制御対象領域に送風される気体の温度を制御する温度制御装置において、
請求項１１から１６のいずれか一項に記載の温度計測装置と、
前記温度計測装置で計測された温度情報に基づいて、前記温度制御対象領域に送風される前記気体の温度を制御する温度調整部と、
を備えることを特徴とする温度制御装置。
【請求項１８】
露光光でパターンを照明し、前記露光光で前記パターンを介して物体を露光する露光装置において、
前記物体が配置される環境内の所定の温度制御対象領域の温度を制御するために、請求項１７に記載の温度制御装置を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１９】
前記物体を移動する可動体の位置情報を計測する干渉計を備え、
前記温度制御対象領域は、前記干渉計の光路の少なくとも一部を含むことを特徴とする請求項１８に記載の露光装置。
【請求項２０】
請求項１８又は１９に記載の露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
前記パターンが形成された基板を処理することと、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度制御対象領域に送風される気体の温度情報を計測する温度計測技術、この温度計測技術を用いる温度制御技術、この温度制御技術を用いる露光技術、及びこの露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイス又は液晶表示素子等のデバイス（電子デバイス、マイクロデバイス）の製造工程の一つであるリソグラフィ工程で使用される露光装置において、照明光学系の照明特性及び投影光学系の結像特性を所定の状態に維持し、かつレチクル（又はフォトマスク等）、投影光学系、及びウエハ（又はガラスプレート等）の位置関係を所定の関係に維持して高い露光精度（位置決め精度、同期精度等）を得るためには、レチクルステージ及びウエハステージの温度、並びに照明特性及び結像特性に影響する光学部材の温度を目標とする温度範囲内に維持する必要がある。そのため、従来より、露光装置の照明光学系、レチクルステージ、投影光学系、及びウエハステージは、箱型のチャンバ内に設置され、チャンバ内には、所定温度に制御されて、かつ防塵フィルタを通過した清浄な空気がダウンフロー方式で供給されている。
【０００３】
最近では、そのチャンバ内に設置される機構の中でも特に高い温度制御精度が要求される部分、例えばステージの位置計測を行うレーザ干渉計の計測用ビームの光路には、さらに高度に温度制御された空気をダウンフロー及び／又はサイドフロー方式で供給する局所的な温度制御も行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／２３９２５７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
露光装置の全体的及び局所的な温度制御の精度を高めるためには、温度制御対象となる領域に供給される空気の温度を高精度に計測する必要がある。しかしながら、従来から使用されている温度センサは、自己発熱によって計測される温度に僅かな誤差があるという問題があった。さらに、温度センサの応答速度は例えば秒単位で遅いため、計測対象の温度が比較的速く変動すると、計測誤差が残存するという問題があった。
【０００６】
このような自己発熱及び応答速度に起因する計測誤差は僅かであるが、今後、露光精度をより高めるためには、そのような計測誤差も抑制することが望ましい。
本発明は斯かる点に鑑み、温度の計測精度を向上できる温度計測技術、この温度計測技術を用いて高精度に温度制御を行うことができる温度制御技術、この温度制御技術を用いる露光技術、及びこの露光技術を用いるデバイス製造技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による温度計測方法は、温度制御対象領域に送風される気体の温度情報を計測する温度計測方法において、温度センサを用いてその気体の温度情報を計測し、その計測された温度情報をその気体の風速情報に基づいて補正するものである。
また、本発明による温度制御方法は、温度制御対象領域に送風される気体の温度を制御する温度制御方法において、本発明の温度計測方法を用いて、その気体の温度情報を計測し、その計測された温度情報に基づいて、その温度制御対象領域に送風されるその気体の温度を制御するものである。
【０００８】
また、本発明による露光方法は、露光光でパターンを照明し、その露光光でそのパターンを介して物体を露光する露光方法において、その物体が配置される環境内の所定の温度制御対象領域の温度を制御するために、本発明の温度制御方法を用いるものである。
次に、本発明による温度計測装置は、温度制御対象領域に送風される気体の温度情報を計測する温度計測装置において、その気体の温度情報を計測する温度センサと、その温度センサで計測された温度情報をその気体の風速情報に基づいて補正する制御装置と、を備えるものである。
【０００９】
また、本発明による温度制御装置は、温度制御対象領域に送風される気体の温度を制御する温度制御装置において、本発明の温度計測装置と、その温度計測装置で計測された温度情報に基づいて、その温度制御対象領域に送風されるその気体の温度を制御する温度調整部と、を備えるものである。
また、本発明による露光装置は、露光光でパターンを照明し、その露光光でそのパターンを介して物体を露光する露光装置において、その物体が配置される環境内の所定の温度制御対象領域の温度を制御するために、本発明の温度制御装置を備えるものである。
【００１０】
また、本発明によるデバイス製造方法は、本発明の露光方法又は露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成された基板を処理することと、を含むものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の温度計測方法又は装置によれば、温度センサの周囲を流れる気体の風速情報に基づいてその温度センサの計測結果を補正しているため、温度の計測精度を向上できる。また、本発明の温度制御方法又は装置によれば、温度の制御精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の一例の露光装置の構成を示す一部を切り欠いた図である。
【図２】図１の露光装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】図１中の局所空調装置４１の構成を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）は温度センサの応答特性の一例を示す図、（Ｂ）は風速と温度センサの応答の時定数との関係の一例を示す図、（Ｃ）は応答特性の補正を行った温度の計測結果の一例を示す図である。
【図５】（Ａ）は図３中の温度センサ５６Ａの計測データの処理系を示すブロック図、（Ｂ）は温度センサの配置の他の例の要部を示す図である。
【図６】（Ａ）は２つの温度センサの熱伝達率の一例を示す図、（Ｂ）は２つの温度センサの熱伝達率の関係の一例を示す図、（Ｃ）は熱伝達率と温度計測誤差との関係の一例を示す図である。
【図７】露光装置の空調動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】電子デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態の一例につき図１〜図７を参照して説明する。
図１は、本実施形態の露光装置１０を示す一部を切り欠いた図である。図１において、露光装置１０は、例えば半導体デバイス製造工場のクリーンルーム内の床ＦＬ上に設置されている。露光装置１０は、露光用の照明光（露光光）ＥＬを発生する光源部４と、照明光ＥＬでレチクルＲ（マスク）を照明する照明光学系ＩＬＳと、レチクルＲを吸着保持して移動するレチクルステージＲＳＴと、レチクルＲのパターンの像をウエハＷ（基板）上に投影する投影光学系ＰＬとを備えている。さらに、露光装置１０は、ウエハＷを吸着保持して移動するウエハステージＷＳＴと、露光装置１０の動作を統括的に制御するコンピュータよりなる主制御装置２０を含む制御系（図２参照）と、その他の駆動機構、支持機構、及びセンサ類等と、照明光学系ＩＬＳ、レチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、及びウエハステージＷＳＴ等を収納する箱型のチャンバ２とを備えている。なお、主制御装置２０は、チャンバ２の外側に配置されている。
【００１４】
また、露光装置１０は、チャンバ２の内部全体の空調を行うための全体空調システムを備えている。この全体空調システムは、チャンバ２の上部の多数の開口２ａを通してチャンバ２内に温度制御されて防塵フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ等）及びケミカルフィルタを通過した清浄な空気（例えばドライエアー）をダウンフロー方式で供給する主空調装置８と、この動作を制御する主空調制御系３５（図２参照）とを備えている。一例としてチャンバ２内を流れた空気は、チャンバ２の底面の床ＦＬに設けられた多数の開口（不図示）を通して床下の配管（不図示）に流れ、その配管内の空気は、主空調装置８の気体回収部に戻されて再利用される。
【００１５】
以下、図１において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図１の紙面に垂直にＸ軸を、図１の紙面に平行にＹ軸を取って説明する。本実施形態では、走査露光時のレチクルＲ及びウエハＷの走査方向はＹ軸に平行な方向（Ｙ方向）である。また、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の回りの回転方向をθｘ、θｙ、θｚ方向とも呼ぶ。
先ず、チャンバ２の外側の床ＦＬ上に設置された光源部４は、照明光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を発生するレーザ光源（露光光源）と、その照明光ＥＬを照明光学系ＩＬＳに導くビーム送光光学系と、照明光ＥＬの断面形状を所定形状に成形するビーム成形光学系とを備えている。光源部４の照明光ＥＬの射出端は、チャンバ２の＋Ｙ方向の側面上部の開口を通してチャンバ２内に配置されている。なお、露光光源としては、ＫｒＦエキシマレーザ光源（波長２４８ｎｍ）などの紫外パルスレーザ光源、ＹＡＧレーザの高調波発生光源、固体レーザ（半導体レーザなど）の高調波発生装置、又は水銀ランプ（ｉ線等）なども使用できる。
【００１６】
また、チャンバ２内の上部に配置された照明光学系ＩＬＳは、例えば米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書などに開示されるように、オプティカルインテグレータ（フライアイレンズ、ロッドインテグレータ（内面反射型インテグレータ）、回折光学素子など）等を含む照度均一化光学系、レチクルブラインド（いずれも不図示）、コンデンサ光学系、及び光路折り曲げミラー等の複数の光学部材を備えている。これらの光学部材は照明系鏡筒６内に支持されている。照明光学系ＩＬＳは、レチクルブラインドで規定されたレチクルＲ上のＸ方向に細長いスリット状の照明領域を照明光ＥＬによりほぼ均一な照度で照明する。
【００１７】
レチクルＲに形成されたパターン領域のうち、照明領域内のパターンの像は、両側テレセントリックで投影倍率βが縮小倍率（例えば１／４）の投影光学系ＰＬを介してレジスト（感光材料）が塗布されたウエハＷ上に結像投影される。一例として、投影光学系ＰＬの視野直径は２７〜３０ｍｍ程度である。
また、図１のチャンバ２内の床ＦＬ上に、複数の台座１１を介して下部フレーム１２が設置され、下部フレーム１２の中央部に平板状のベース部材１３が固定され、ベース部材１３上に例えば３箇所（又は４箇所等）の防振台１４を介して平板状のウエハベースＷＢが支持され、ウエハベースＷＢのＸＹ平面に平行な上面にエアベアリングを介してウエハステージＷＳＴがＸ方向、Ｙ方向に移動可能に、かつθｚ方向に回転可能に載置されている。また、下部フレーム１２の上端に、ウエハベースＷＢを囲むように配置された例えば３箇所（又は４箇所等）の防振台１５を介して光学系フレーム１６が支持されている。光学系フレーム１６の中央部の開口に投影光学系ＰＬが配置され、光学系フレーム１６上に投影光学系ＰＬを囲むように上部フレーム１７が固定されている。
【００１８】
また、光学系フレーム１６の底面の＋Ｙ方向の端部にＹ軸のレーザ干渉計２１ＷＹが固定され、その底面の＋Ｘ方向の端部にＸ軸のレーザ干渉計（不図示）が固定されている。これらの干渉計よりなるウエハ干渉計２１Ｗ（図２参照）は、それぞれウエハステージＷＳＴの側面の反射面（又は移動鏡）に複数軸の計測用ビームを照射して、例えば投影光学系ＰＬの側面の参照鏡（不図示）を基準として、ウエハステージＷＳＴのＸ方向、Ｙ方向の位置を複数箇所で計測し、計測値を図２の主制御装置２０を介してウエハステージ駆動系２２Ｗに供給する。これらの計測値に基づいてウエハステージＷＳＴのθｘ、θｙ、θｚ方向の回転角も求められる。
【００１９】
また、図１の光学系フレーム１６の底面には、ウエハＷ上のアライメントマークの位置を計測するオフアクシスの画像処理方式のアライメント系ＡＬ、及びウエハＷ上の複数の計測点でＺ方向の位置（フォーカス位置）を斜入射方式で光学的に計測する照射系２５ａと受光系２５ｂとを含むオートフォーカスセンサ（以下、ＡＦセンサという）２５（図２参照）が固定されている。アライメント系ＡＬの画像信号を図２の信号処理系２７で処理することによって被検マークの位置情報が求められ、この位置情報が主制御装置２０に供給され、この位置情報に基づいて主制御装置２０はウエハＷのアライメントを行う。また、ＡＦセンサ２５の検出信号を信号処理系２６で処理することによって求められるウエハＷ上の計測点のフォーカス位置の情報が、主制御装置２０を介してウエハステージ駆動系２２Ｗに供給される。
【００２０】
ウエハステージ駆動系２２Ｗは、ウエハ干渉計２１Ｗの計測値及び主制御装置２０からの制御情報に基づいてリニアモータ２４等を含む駆動機構を介してウエハステージＷＳＴのＸ方向、Ｙ方向の位置及び速度等を制御するとともにθｚ方向の回転角を制御する。さらにウエハステージ駆動系２２Ｗは、ＡＦセンサ２５を介して計測されるフォーカス位置の情報に基づいて、ウエハステージＷＳＴ内のＺ駆動部を介してウエハＷの表面が投影光学系ＰＬの像面に合焦されるように、ウエハＷのＺ方向の位置、及びθｘ方向、θｙ方向の回転角を制御する。
【００２１】
ウエハステージＷＳＴ内には、レチクルＲのアライメントマークの投影光学系ＰＬによる像の位置を計測する空間像計測系（不図示）も備えられている。この空間像計測系の計測値に基づいて主制御装置２０はレチクルＲのアライメントを行う。
一方、上部フレーム１７の＋Ｙ方向の上部に、照明光学系ＩＬＳの照明系鏡筒６が固定されている。さらに、上部フレーム１７のＸＹ平面に平行な上面にエアベアリングを介してレチクルステージＲＳＴがＹ方向に定速移動可能に載置されている。レチクルステージＲＳＴは、上部フレーム１７の上面でＸ方向への移動、及びθｚ方向への回転も可能である。
【００２２】
また、上部フレーム１７の上面の＋Ｙ方向の端部にＹ軸のレーザ干渉計２１ＲＹが固定され、その上面の＋Ｘ方向の端部にＸ軸のレーザ干渉計（不図示）が固定されている。これらの干渉計よりなるレチクル干渉計２１Ｒ（図２参照）は、それぞれレチクルステージＲＳＴに設けられた移動鏡（又は反射面）に複数軸の計測用ビームを照射して、例えば投影光学系ＰＬの側面の参照鏡（不図示）を基準として、レチクルステージＲＳＴのＸ方向、Ｙ方向の位置を複数箇所で計測し、計測値を図２の主制御装置２０を介してレチクルステージ駆動系２２Ｒに供給する。これらの計測値に基づいてレチクルステージＲＳＴのθｚ、θｘ、θｙ方向の回転角も求められる。レチクルステージ駆動系２２Ｒは、レチクル干渉計２１Ｒの計測値及び主制御装置２０からの制御情報に基づいてリニアモータ２３等を含む駆動機構を介してレチクルステージＲＳＴのＹ方向の速度及び位置、並びにＸ方向の位置及びθｚ方向の回転角等を制御する。
【００２３】
本実施形態において、ウエハステージ駆動系２２Ｗ及びレチクルステージ駆動系２２Ｒは、一例として、−Ｙ方向の防振台１５の近傍で光学系フレーム１６に支持されている箱状の制御ボックス３０内にまとめて配置されている。なお、制御ボックス３０は、例えば＋Ｙ方向の防振台１５の近傍等に配置してもよく、さらに上部フレーム１７等で支持してもよい。この場合、図２のＡＦセンサ２５及びアライメント系ＡＬ用の信号処理系２６，２７等の熱源となる可能性のある他の装置も制御ボックス３０内に配置してもよい。さらに、制御ボックス３０を複数の小型のボックスに分けてもよい。
【００２４】
また、本実施形態の露光装置１０が液浸型である場合には、投影光学系ＰＬの下端の光学部材の下面に例えばリング状のノズルヘッド（不図示）が配置され、図２の液体供給装置２８から不図示の配管及びそのノズルヘッドを介してその光学部材とウエハＷとの間の局所的な液浸領域に所定の液体（純水等）が供給される。その液浸領域の液体は不図示の配管を介して図２の液体回収装置２９によって回収される。そのノズルヘッド、液体供給装置２８、及び液体回収装置２９を含む液浸機構としては、例えば米国特許出願公開第２００７／２４２２４７号明細書等に開示されている液浸機構を使用できる。なお、露光装置１０がドライ型である場合には、その液浸機構を備える必要はない。
【００２５】
また、図１のチャンバ２の例えば−Ｙ方向の側面方向にレチクルローダ系（不図示）及びウエハローダ系（不図示）が配置されている。レチクルローダ系及びウエハローダ系はチャンバ２とは別に空調が行われているサブチャンバ（不図示）内に設置され、レチクルローダ系及びウエハローダ系はそれぞれチャンバ２の側面の開口（不図示）を通してレチクルＲ及びウエハＷの交換を行う。
【００２６】
そして、図１の露光装置１０の露光時には、先ずレチクルＲ及びウエハＷのアライメントが行われる。その後、レチクルＲへの照明光ＥＬの照射を開始して、レチクルＲのパターンの一部の投影光学系ＰＬを介した像をウエハＷ上の一つのショット領域に投影しつつ、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとを投影光学系ＰＬの投影倍率βを速度比としてＹ方向に同期して移動（同期走査）する走査露光動作によって、そのショット領域にレチクルＲのパターン像が転写される。その後、照明光ＥＬの照射を停止して、ウエハステージＷＳＴを介してウエハＷをＸ方向、Ｙ方向にステップ移動する動作と、上記の走査露光動作とを繰り返すことによって、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハＷ上の全部のショット領域にレチクルＲのパターン像が転写される。
【００２７】
次に、本実施形態の露光装置１０は、照明光学系ＩＬＳの照明特性（コヒーレンスファクタ（σ値）、照度均一性等）及び投影光学系の結像特性（解像度等）を所定の状態に維持し、かつレチクルＲ、投影光学系ＰＬ、及びウエハＷの位置関係を所定の関係に維持して高い露光精度（位置決め精度、同期精度等）で露光を行うために、上述のように、チャンバ２の内部に温度制御された清浄な空気をダウンフロー方式で供給する主空調装置８を含む全体空調システムを備えている。さらに、露光装置１０は、以下の高い温度制御精度が要求される領域（部分）の温度を制御するための局所空調システムを備えている。
【００２８】
即ち、チャンバ２の例えば上部（床下等でもよい）に、ほぼ所定の温度範囲に制御されて、防塵フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ等）及びケミカルフィルタを通した空気である空調用空気（例えばドライエアー）が供給される空調空気供給管４０が配置されている。なお、空調空気供給管４０を使用することなく、主空調装置８内から分岐した空調用空気、又はチャンバ２内をダウンフロー方式で床ＦＬ側に流れた空気の一部を不図示の配管及び防塵フィルタを介して取り込んでもよい。
【００２９】
また、空調空気供給管４０から取り込んだ空気の温度をより高精度に制御する局所空調装置４１が設けられている。局所空調装置４１で高度に温度制御された清浄な例えば３系統の空気が、第１ダクト１８Ｒ、第２ダクト１８Ｗ、及び第３ダクト１８Ｐを介してそれぞれチャンバ２内の照明光学系ＩＬＳの照明系鏡筒６の底面の吹き出し部１９Ｒ、光学系フレーム１６の底面の吹き出し部１９Ｗ、及びレチクルステージＲＳＴの底面と投影光学系ＰＬとの間の空間に導かれている。局所空調装置４１の温度制御動作は、図２の局所空調制御系３６によって制御される。
【００３０】
この場合、吹き出し部１９Ｒ及び１９Ｗは、それぞれレチクルステージＲＳＴ用のＹ軸のレーザ干渉計２１ＲＹ及びウエハステージＷＳＴ用のＹ軸のレーザ干渉計２１ＷＹの計測用ビームの光路上に配置されている。吹き出し部１９Ｒ，１９Ｗは、それぞれダクト１８Ｒ，１８Ｗから導かれる温度制御された空気ＡＲ，ＡＷを、ほぼ均一な風速分布で計測用ビームの光路上にダウンフロー方式で吹き出す。なお、空気ＡＲ，ＡＷをサイドフロー方式で吹き出すことも可能である。同様に、Ｘ軸のレーザ干渉計の計測用ビームの光路にも温度制御された空気が局所的に供給される。これによって、レチクル干渉計２１Ｒ及びウエハ干渉計２１ＷによってレチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴの位置を高精度に計測できる。
【００３１】
さらに、第３ダクト１８Ｐの先端部（吹き出し口）は、上部フレーム１７に設けられた開口を通して、投影光学系ＰＬの上端近傍に配置されている。第３ダクト１８Ｐからは、レチクルＲと投影光学系ＰＬとの間の照明光ＥＬの光路上に温度制御された空気ＡＰがサイドフロー方式で送風される。これによって、レチクルＲのパターンの像の結像特性が高精度に維持される。
【００３２】
チャンバ２内に主空調装置８からダウンフローで供給される空気の設定温度（例えば２０〜２５℃内の所定の温度）ＴＭ０に対して、ダクト１８Ｒ，１８Ｗ，１８Ｐから供給される空気ＡＲ，ＡＷ，ＡＰの設定温度（目標温度）Ｔ０１，Ｔ０２，Ｔ０３は一例として同じ温度に設定されている。ただし、設定温度ＴＭ０と設定温度Ｔ０１〜Ｔ０３とが或る程度異なる場合も考えられる。この場合には、設定温度Ｔ０１〜Ｔ０３が互いに或る程度異なることもある。また、主空調装置８から供給される空気の温度の設定温度ＴＭ０に対する許容範囲（制御精度）に比べて、空気ＡＲ，ＡＷ，ＡＰの温度の設定温度Ｔ０１，Ｔ０２，Ｔ０３に対する許容範囲ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３は狭く（より高精度に）設定されている。また、例えば許容範囲ΔＴ１，ΔＴ２は許容範囲ΔＴ３に比べて狭く（より高精度に）設定されている。
【００３３】
以下、局所空調装置４１及び局所空調制御系３６の構成及び動作につき図３〜図６を参照して詳細に説明する。
図３は、局所空調装置４１の構成を示すブロック図である。図３において、局所空調装置４１は、空調空気供給管４０と連結された空調部４６を備えている。空調部４６は、冷媒を用いて空気を冷却する冷却機構、ヒータを用いて空気を加熱する加熱機構、空気から微小な異物を除去する防塵フィルタ、ケミカルフィルタ、供給される空気の温度を計測する内蔵温度センサ、及び制御系を備えている。空調部４６は、空調空気供給管４０から取り込まれた空気を所定温度まで冷却し、さらに防塵フィルタ及びケミカルフィルタを通して得られる空気Ａ１を配管４７に供給する。配管４７内には空気Ａ１の温度を計測する温度センサ５５Ｍが設置され、空調部４６内の制御系は、局所空調制御系３６からの制御情報、上記の内蔵温度センサ、及び温度センサ５５Ｍの計測値に基づいて、空気Ａ１の温度を上記の空気ＡＲ，ＡＷ，ＡＰの設定温度Ｔ０１，Ｔ０２，Ｔ０３のうちの最低値よりも低い温度（所定温度）に制御する。
【００３４】
配管４７には分岐管４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃが連結され、空気Ａ１から分かれた空気Ａ２，Ａ３，Ａ４がそれぞれ分岐管４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃを介して第１、第２、及び第３の同じ構成の加熱装置４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃに供給される。分岐管４８Ａ，４８Ｂ，４８Ｃ内にはそれぞれ空気Ａ２，Ａ３，Ａ４の温度を計測する温度センサ５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃが設置されている。温度センサ５５Ａ〜５５Ｃとしては、通常の白金測温抵抗体方式のセンサ（抵抗温度計）、熱電対、又はサーミスタ等を使用できる。加熱装置４９Ａ〜４９Ｃは、それぞれ筒状の断熱材で囲まれた気密室（空気の給気口及び排気口のみが開口となっている容器）内に、例えば１枚又は複数枚のシート状のヒータ５０を配置したものであり、ヒータ５０によって空気Ａ２，Ａ３，Ａ４はそれぞれ対応する設定温度Ｔ０１，Ｔ０２，Ｔ０３の近傍まで加熱される。
【００３５】
加熱装置４９Ａ，４９Ｂ，４９Ｃにはそれぞれほぼ同一構成の送風部５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃが連結され、送風部５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃにはそれぞれダクト１８Ｒ，１８Ｗ，１８Ｐが連結されている。送風部５１Ａ〜５１Ｃは、それぞれ筒状の断熱材で囲まれた気密室（加熱装置４９Ａ〜４９Ｃとダクト１８Ｒ〜１８Ｐとの境界部のみが開口となっている容器）内に、加熱装置４９Ａ〜４９Ｃ側から順に、複数個の送風ファン５２と、多数の小さい通気孔が形成された平板状のメッシュ部材（整流部材）５３とを配置したものである。送風ファン５２は、例えば局所空調装置４１の空調動作時には自動的に所定の回転数で、空気ＡＲ，ＡＷ等をダクト１８Ｒ，１８Ｗ等の方向に送風する。
【００３６】
また、ダクト１８Ｒの先端部の吹き出し部１９Ｒから送風された空気ＡＲの流れ中に、空気ＡＲの温度を計測する温度センサ５６Ａ及び空気ＡＲの風速を計測する風速計５７が設置されている。温度センサ５６Ａ及び風速計５７はそれぞれ所定のサンプリングレートで温度及び風速を計測し、計測値を局所空調制御系３６に供給する。局所空調制御系３６は、その計測値に基づいて加熱装置４９Ａ内のヒータ５０の電流（加熱量）を制御する。
【００３７】
また、ダクト１８Ｗの先端部の吹き出し部１９Ｗから送風された空気ＡＷの流れ中に、それぞれ空気ＡＷの温度を計測する２つの温度センサ５６Ｂ１及び５６Ｂ２が並列に近接して配置されている。温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２もれぞれ所定のサンプリングレートで温度を計測し、計測値を局所空調制御系３６に供給する。局所空調制御系３６は、その計測値に基づいて加熱装置４９Ｂ内のヒータ５０の電流（加熱量）を制御する。同様に、ダクト１８Ｐの途中に温度センサ（不図示）が設置され、この温度センサで計測される空気ＡＰの温度に基づいて局所空調制御系３６が加熱装置４９Ｃにおける空気ＡＰの加熱量を制御する。
【００３８】
温度センサ５６Ａ，５６Ｂ１，５６Ｂ２としては、白金測温抵抗体方式のセンサ、熱電対、又はサーミスタ等を使用できる。ただし、加熱後の空気ＡＲ，ＡＷの温度の計測精度を高くするために、本実施形態では温度センサ５６Ａ，５６Ｂ１，５６Ｂ２として白金測温抵抗体方式のセンサを使用する。この場合、温度センサ５６Ａ，５６Ｂ１，５６Ｂ２の直接に計測対象の気体に接するセンサ部は、細長い白金線を複数回巻回したものを樹脂で固めたものであり、その白金線の抵抗によって自己発熱が生じる。従って、温度センサ５６Ａ，５６Ｂ１，５６Ｂ２には自己発熱及び応答速度に起因する温度の計測誤差が僅かながら残存している。本実施形態では、以下のようにしてその計測誤差を補正又は抑制している。なお、以下の説明は温度センサが熱電対又はサーミスタ等である場合にも適用可能である。
【００３９】
先ず、吹き出し部１９Ｒから送風される空気ＡＲの温度を計測する温度センサ５６Ａの計測誤差につき説明する。ここで、温度センサ５６Ａの自己発熱をｑ[Ｗ]、センサ部の体積をｖ[ｍ3]、センサ部の表面積をＡ[ｍ2]、センサ部の比熱をＣ[Ｊ／ｋｇ・Ｋ]、センサ部の密度をρ[ｋｇ／ｍ3]、センサ部の周囲の気体の真の温度をθ0[℃]、センサ部とその周囲の気体との熱伝達係数をｈ[Ｗ／ｍ2Ｋ]とする。熱伝達係数ｈと表面積Ａとの積ｈＡは熱伝達率[Ｗ／Ｋ]である。また、センサ部を集中熱容量系で近似し、センサ部内の熱伝導の遅れを無視して、時間をｔとすると、温度センサ５６Ａにおける温度の計測値θ[℃]に関して以下の式が成立する。
【００４０】
ρＣｖ（ｄθ／ｄｔ）＝ｑ−ｈＡ（θ−θ0）  …（１）
この場合、初期条件をｔ＝０のときθ＝０とすると、計測値θは次のようになる。
【００４１】
2010216806.tif 000003
この式（２）の時定数τ[ｓ］は次のようになる。
τ＝ρＣｖ／（ｈＡ）  …（３）
式（３）中で、ρ（センサ部の密度）、Ｃ（センサ部の比熱）、及びｖ（センサ部の体積）はほぼ既知であるため、時定数τを計測すれば、式（３）から熱伝達率ｈＡが求められる。また、センサ部の抵抗値及び検出用に流す電流値から自己発熱ｑが既知であるため、式（２）中の温度の計測誤差δを次のように計算できる。
【００４２】
δ＝ｑ／（ｈＡ）  …（４）
従って、時定数τがほぼ一定とみなせる場合で、かつ時間ｔが長く経過している場合には、温度センサ５６Ａの計測値θから式（４）の計測誤差δを差し引くことによって、センサ部の周囲の気体の真の温度θ0を求めることができる。
しかしながら、センサ部の周囲の真の温度θ0が、図４（Ａ）の実線の特性７０Ａで示すように、種々に変化する周期Ｔａで、かつ種々に変化する温度範囲（θａ〜θａ＋Δθ）内で変動している場合には、温度センサ５６Ａによる温度の計測値θは点線の曲線７０Ｂで示すように遅れて変化する。さらに、任意の時間ｔにおける式（３）の時定数τは変化しているため、式（４）から計測誤差δを計算することができない。
【００４３】
これに関して温度センサ５６Ａのセンサ部の周囲を流れる空気の風速を変えて、図４（Ａ）の特性を計測した結果から、温度センサ５６Ａの時定数τ[ｓ]は、図４（Ｂ）に示すように、そのセンサ部の周囲を流れる空気の風速Ｖ[ｍ／ｓ]が遅いと大きくなり（応答速度は遅くなる）、風速Ｖが速くなるほどに小さくなる（応答速度は速くなる）ことが分かった。その時定数τは風速Ｖに関してほぼ指数関数的な所定の関数ｇ（Ｖ）に従って減少する。また、その関数ｇ（Ｖ）は、センサ部の形状や自己発熱量等によって異なる。
【００４４】
そこで、本実施形態では、予め例えば実測によって、図４（Ｂ）に示すような温度センサ５６Ａの時定数τとそのセンサ部の周囲の空気の風速Ｖとの関係（関数τ＝ｇ（Ｖ））を求めておき、この関係を局所空調制御系３６の記憶部に記憶しておく。さらに、図３に示すように、温度センサ５６Ａの近傍に設置してある風速計５７で計測される風速Ｖを用いてその関数ｇ（Ｖ）から対応する時定数τを推定し、この時定数τを用いて以下のように温度センサ５６Ａの計測値θを補正する。
【００４５】
なお、式（３）において未知数は時定数τ及び熱伝達率ｈＡのみであるため、関数ｇ（Ｖ）から時定数τを推定すると、式（３）から熱伝達率ｈＡを推定できる。
ここで、式（２）をラプラス変換して、温度の計測値θを伝達関数で表現すると次のようになる。
【００４６】
2010216806.tif 000004
ρ*，ｃ*，ｖ*は、それぞれ式（２）中の密度ρ、比熱Ｃ、体積ｖのラプラス変換であり、変数Ｓはラプラス変換の変数である。実数α、角周波数ω、虚数単位ｊを用いて、Ｓ＝α＋ｊωで表される。式（５）を変形すると上記の式（６）のようになる。
【００４７】
式（６）中の変数Ｙは、次のようにセンサ部の熱容量である。
Ｙ＝ρ*ｃ*ｖ*  …（７）
式（６）を空気の真の温度θ0に関して解くと次のようになる。ただし、Ｓθをｄθ／ｄｔとおいている。
【００４８】
2010216806.tif 000005
式（８）は、温度センサの計測値θから主に自己発熱による誤差ｑ／（ｈＡ）（式（４）の計測誤差δと同じ）を差し引き、さらに単位時間当たりの温度変化を加算することによって、真の温度θ0が求められることを意味している。この場合には、風速計５７の計測値から時定数τひいては式（８）中の熱伝達率ｈＡが推定できるため、温度の計測値θの微分（実用上は２回の連続するサンプリング値の変化率）を求めることで、真の温度θ0を計算できる。
【００４９】
本実施形態では、さらに容易に制御を行うために、式（８）中の微分Ｓ（完全微分）を上記の変換式（９）で示すように所定の周波数以上では単に計測値をそのまま通過させる疑似微分Ｓ／（Ｓ＋１）とする。この結果、式（８）は次の式（１０）となる。
2010216806.tif 000006
図５（Ａ）は、式（１０）の演算を行うための局所空調制御系３６内の部分的な演算系３６ａの構成例を示すブロック図である。演算系３６ａは、ソフトウェア上の機能でもよく、ハードウェアで構成してもよい。
【００５０】
図５（Ａ）において、温度センサ５６Ａの計測値θは減算部６２及び加減算部６７に供給され、風速計５７で計測された風速Ｖは変換部６１に供給される。変換部６１は、図４（Ｂ）の既知の関数ｇ（Ｖ）から時定数τを推定し、さらに式（３）の関係から熱伝達率ｈＡを求め、求めた熱伝達率ｈＡを乗算部（利得部）６３，６５及び除算部６６に供給する。減算部６２は、計測値θから乗算部６５の出力を差し引いた値を乗算部６３に供給し、乗算部６３は入力値にＹ／（ｈＡ）（Ｙは式（７）の熱容量）を乗じて得た値を積分部６４及び加減算部６７に供給し、積分部６４は入力値を積分して得られる値を乗算部６５に供給し、乗算部６５は入力値にｈＡ／Ｙを乗じて得られる値を減算部６２に供給する。また、除算部６６は、既知の自己発熱ｑを入力される熱伝達率ｈＡで割って得られる値ｑ／（ｈＡ）を加減算部６７に供給し、加減算部６７は、計測値θに乗算部６３の出力を加算し、この結果から除算部６６の出力を差し引いて得られる補正後の計測値θｔ（式（１０）から計算される値）を制御部６８に供給する。制御部６８は、その計測値θｔが設定温度となるようにヒータ５０の電流を制御する。
【００５１】
変換部６１、減算部６２、乗算部６３，６５、積分部６４、除算部６６、加減算部６７、及び制御部６８を含んで演算系３６ａが構成されている。演算系３６ａの加減算部６７から出力される計測値θｔは、式（１０）に従って温度の計測値θから自己発熱及び時定数による誤差を補正した値である。図４（Ｃ）は、図３の温度センサ５６Ａの周囲に実線の特性７０Ａで示すように温度が変化する空気を流した場合に、図５（Ａ）の演算系３６ａの加減算部６７から出力される計測値θｔを実測した結果の一例である。図４（Ｃ）の点線の曲線７０Ｃが計測値θｔである。図４（Ａ）と図４（Ｃ）との比較から、演算系３６ａを用いて温度センサ５６Ａの計測値θを補正することによって、真の温度θ0に近い値が高い応答速度で得られることが分かる。
【００５２】
次に、図３のダクト１８Ｗから吹き出される空気ＡＷの温度を２つの温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２を用いて計測する方法につき説明する。この場合、温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２のセンサ部の周囲を流れる空気ＡＷの真の温度をθ0、空気ＡＷの風速をＶとして、温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２による空気ＡＷの温度の計測値をそれぞれθ1，θ2とする。この場合にも、式（２）〜式（４）の関係が成立するものとして、温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２の自己発熱を共通のｑ、温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２の熱伝達係数を共通のｈ、温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２の表面積をそれぞれＡ1，Ａ2とする。従って、温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２はそのセンサ部（白金線）の抵抗値が等しく、かつそのセンサ部を固めた樹脂の大きさ（表面積）だけが異なっている。このとき、式（４）に対応する温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２の計測誤差をδ1，δ2とすると、これらの温度計測誤差は次のように表される。なお、図６（Ｃ）はδ＝ｑ／（ｈＡ）の関係を表している。
【００５３】
δ1＝ｑ／（ｈＡ1）  …（１１Ａ），  δ2＝ｑ／（ｈＡ2）  …（１１Ｂ）
また、式（２）から温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２の計測値θ1，θ2は次のように近似できる。
θ1＝θ0＋δ1＝θ0＋ｑ／（ｈＡ1）  …（１２Ａ）
θ2＝θ0＋δ2＝θ0＋ｑ／（ｈＡ2）  …（１２Ｂ）
式（１２Ａ）及び（１２Ｂ）は以下のように変形できる。
【００５４】
θ0＝θ1−ｑ／（ｈＡ1）…（１３Ａ），θ0＝θ2−ｑ／（ｈＡ2）…（１３Ｂ）
さらに、この場合にも空気ＡＷの風速Ｖと温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２の時定数との関係、ひいては風速Ｖと温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２の熱伝達率ｈＡ1，ｈＡ2との関係は図６（Ａ）の曲線Ｃ１，Ｃ２に対応する関数として求められているものとする。本実施形態では、さらに図６（Ａ）の曲線Ｃ１，Ｃ２から、図６（Ｂ）に示すように、一方の熱伝達率ｈＡ２から他方の熱伝達率ｈＡ１を求めるための実線の曲線Ｃ３に対応する次の関数ｆを求めておき、この関数ｆを局所空調制御系３６内の温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２用の演算系に記憶しておく。なお、図６（Ｂ）の点線の直線Ｃ４は、ｈＡ1＝ｈＡ2の仮想的な直線である。
【００５５】
ｈＡ1＝ｆ（ｈＡ2）  …（１４）
また、この温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２を用いる計測系では風速計がないため、温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２の計測値から間接的に風速Ｖを推定することとする。即ち、式（１３Ａ）及び（１３Ｂ）が成立しているとき、式（１３Ａ）から式（１３Ｂ）を差し引いた値は０になるはずである。そこで、次のように式（１３Ａ）から式（１３Ｂ）を差し引いた値の二乗を誤差εとして、最小二乗法によって誤差εが最小になるように熱伝達率ｈＡ2、ひいては風速Ｖを決定する。
【００５６】
2010216806.tif 000007
即ち、その演算系では、式（１５）中の熱伝達率ｈＡ1に関数ｆ（ｈＡ2）を代入し、式（１５）が最小になるように熱伝達率ｈＡ2の値を決定する。この場合には、図６（Ａ）の曲線Ｃ２に対応する関数の逆関数から対応する風速Ｖも求められる。なお、本実施形態では、熱伝達率ｈＡ2が風速Ｖの情報を含んでいるため、風速Ｖ自体を求める必要はない。そして、局所空調制御系３６内の温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２用の演算系では、その熱伝達率ｈＡ2を式（１３Ｂ）に代入することによって、図３の吹き出し部１９Ｒから供給される空気ＡＷの真の温度θ0を求めることができる。その演算系は、そのようにして求められた温度θ0が設定温度になるように加熱装置４９Ｂ内のヒータ５０の発熱量を制御する。これによって、実質的に風速に依存する時定数及び自己発熱に依存する計測誤差δ1，δ2の影響を軽減して高精度に空気ＡＷの温度を制御できる。
【００５７】
次に、図３の局所空調装置４１及び局所空調制御系３６を含む局所空調システムの空調動作の一例につき図７のフローチャートを参照して説明する。この動作は露光装置１０の露光動作と並行して実行される。
先ず、図７のステップ１０１において、空調部４６は、空調空気供給管４０から空気を取り込み、取り込んだ空気を、空気ＡＲ，ＡＷ，ＡＰの設定温度Ｔ０１，Ｔ０２，Ｔ０３よりも低い温度に冷却し、冷却された空気Ａ１を配管４７に供給する。空調動作開始時には、加熱装置４９Ａ〜４９Ｃ内のヒータ５０の電流値は、例えば可変範囲の中央に設定される。この後のステップ１０２〜１０８の動作、ステップ１１２〜１１８の動作、及びステップ１２１の動作は、実質的に並行に実行される。
【００５８】
即ち、加熱装置４９Ａの給気口付近の温度センサ５５Ａで空気Ａ２の温度Ｔ１１を計測し（ステップ１０２）、加熱装置４９Ｂ側の温度センサ５５Ｂで空気Ａ３の温度Ｔ１２を計測する（ステップ１１２）。また、ステップ１０２に続いて、加熱装置４９Ａに連通する吹き出し部１９Ｒの直後の温度センサ５６Ａで空気ＡＲの温度Ｔ２１を計測し（ステップ１０３）、風速計５７で空気ＡＲの風速Ｖを計測し（ステップ１０４）、図５（Ａ）の演算系３６ａで風速Ｖに応じて温度Ｔ２１を補正する（ステップ１０５）。この補正後の温度もＴ２１とする。
【００５９】
一方、ステップ１１２に続いて、加熱装置４９Ｂに連通する吹き出し部１９Ｗの直後の２箇所の温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２で空気ＡＷの温度Ｔ２Ａ，Ｔ２Ｂを計測し（ステップ１１３）、この計測結果から局所空調制御系３６では、式（１５）に対応する誤差を最小にするように熱伝達率ｈＡ2を決定する（ステップ１１４）。その後、式（１３Ｂ）に対応する式から温度センサ５６Ｂ２の計測値Ｔ２Ｂを補正して空気ＡＷの真の温度Ｔ２２を求める（ステップ１１５）。
【００６０】
次に、局所空調制御系３６（演算系３６ａの制御部６８等）は、計測された温度Ｔ２１，Ｔ２２がそれぞれ設定温度Ｔ０１，Ｔ０２に対して許容範囲ΔＴ１，ΔＴ２内かどうかを判定する（ステップ１０６及び１１６）。そして、ステップ１０６で温度Ｔ２１がその許容範囲ΔＴ１内である場合には、加熱装置４９Ａ内のヒータ５０の電流値をそれまでの値に維持してステップ１０８に移行して、加熱装置４９Ａで加熱されて温度制御された空気ＡＲを、送風部５１Ａ、第１ダクト１８Ｒ、及び吹き出し部１９Ｒを介して図１のレーザ干渉計２１ＲＹの光路に送風する。同様に、ステップ１１６で温度Ｔ２２がその許容範囲ΔＴ２内である場合には、加熱装置４９Ｂ内のヒータ５０の電流値をそれまでの値に維持してステップ１１８に移行して、加熱装置４９Ｂで加熱されて温度制御された空気ＡＷを、送風部５１Ｂ、第２ダクト１８Ｗ、及び吹き出し部１９Ｗを介して図１のレーザ干渉計２１ＷＹの光路に送風する。
【００６１】
一方、ステップ１０６において、温度Ｔ２１がその許容範囲ΔＴ１内にない場合には、ステップ１０７に移行して、温度差（Ｔ２１−Ｔ１１）及び設定温度に対する空気ＡＲの温度誤差（Ｔ０１−Ｔ２１）に応じて、温度誤差（Ｔ０１−Ｔ２１）が小さくなるように加熱装置４９Ａのヒータ５０の電流値を増減する。その後、動作はステップ１０８に移行し、その後、ステップ１０２〜１０８の動作が繰り返して実行される。
【００６２】
同様に、ステップ１１６において、温度Ｔ２２がその許容範囲ΔＴ２内にない場合には、ステップ１１７に移行して、温度差（Ｔ２２−Ｔ１２）及び空気ＡＷの温度誤差（Ｔ０２−Ｔ２２）に応じて、温度誤差（Ｔ０２−Ｔ２２）が小さくなるように加熱装置４９Ｂのヒータ５０の電流値を増減する。その後、動作はステップ１１８に移行する。そして、ステップ１１２〜１１８の動作が繰り返して実行される。また、ステップ１２１においては、ダクト１８Ｐ内の温度センサ（不図示）で計測される温度が設定温度になるように加熱装置４９Ｃ内のシートヒータの加熱量が制御される。
【００６３】
本実施形態の露光装置１０の作用効果等は以下の通りである。
（１）本実施形態の露光装置１０は、局所空調装置４１及び局所空調制御系３６よりなる局所空調システムを備えている。また、この局所空調システムの温度計測系は、吹き出し部１９Ｒ及び１９Ｗから送風される空気ＡＲ及びＡＷの温度を計測する温度センサ５６Ａ及び５６Ｂ１，５６Ｂ２と、これらの温度センサで計測された温度を空気ＡＲ，ＡＷの風速情報に基づいて補正する局所空調制御系３６とを備えている。
【００６４】
また、その温度計測系の温度計測方法は、温度センサ５６Ａ及び５６Ｂ１，５６Ｂ２で空気ＡＲ及びＡＷの温度を計測するステップ１０４及び１１３と、その計測された温度を空気ＡＲ及びＡＷの風速情報に基づいて補正するステップ１４，１０５及び１１４，１１５とを含んでいる。
従って、温度センサ５６Ａ等の周囲を流れる空気ＡＲ等の風速情報に基づいて温度センサ５６Ａ等の計測結果を補正しているため、温度センサ５６Ａ等で計測された温度の計測精度を向上できる。
【００６５】
（２）また、局所空調制御系３６内の演算系３６ａは、空気ＡＲの風速情報から温度センサ５６Ａの自己発熱ｑに基づく温度誤差（ｑ／（ｈＡ））（式（１０）の第３項）を求め、この温度誤差を用いて温度センサ５６Ａの計測値θを補正している。従って、自己発熱の影響を軽減できる。
（３）また、演算系３６ａは、空気ＡＲの風速情報から温度センサ５６Ａの時定数τ（応答遅れ）に基づく温度誤差（式（１０）の第１項）を求め、この温度誤差を用いて温度センサ５６Ａの計測値θを補正している。従って、応答遅れの影響を軽減できる。
【００６６】
なお、式（１０）の第３項又は第１項の少なくとも一方の誤差を補正するのみでもよい。これによって、計測精度を向上できる。
（４）また、局所空調装置４１は空気ＡＲの風速を計測する風速計５７を備え、演算系３６ａは、その風速情報として風速計５７で計測される風速Ｖを使用している。従って、実際の風速Ｖに基づいて温度の計測値θを高精度に補正できる。
【００６７】
（５）また、局所空調装置４１は、２つの熱伝達率ｈＡ1，ｈＡ2の異なる温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２を備え、局所空調制御系３６は、２つの温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２で計測される温度θ1，θ2を用いて、式（１５）の誤差εが最小になるように、空気ＡＷの風速Ｖの関数である熱伝達率ｈＡ2を求めている。従って、風速計５７を用いることなく空気ＡＷの風速情報を求めることができ、この風速情報で温度の計測値を補正できるため、風速計５７を配置するスペースがないような場合でも空気ＡＷの温度を高精度に計測できる。
【００６８】
なお、３つ以上の温度センサの計測値から風速情報を求めることも可能である。
（６）また、本実施形態の局所空調システムは、上記の温度計測系を備え、その温度計測系で計測された空気ＡＲ，ＡＷの温度に基づいて加熱装置４９Ａ，４９Ｂにおいて空気ＡＲ，ＡＷの温度を制御している。また、その温度制御方法は、上記の温度計測方法を用いて空気ＡＲ，ＡＷの温度を計測するステップ１０３〜１０５及びステップ１１２〜１１５と、計測された温度に基づいて空気ＡＲ，ＡＷの温度を制御するステップ１０６〜１０８及びステップ１１６〜１１８とを含んでいる。従って、空気ＡＲ，ＡＷの温度を高精度に制御できる。
【００６９】
（７）また、本実施形態の露光装置１０は、照明光ＩＬでレチクルＲのパターンを照明し、照明光ＩＬでそのパターンを介してウエハＷを露光する露光装置において、ウエハＷが配置されるチャンバ２内のＹ軸のレーザ干渉計２１ＲＹ及び２１ＷＹの計測用ビームの光路上の空気の温度を制御するために、上記の局所空調システムを備えている。
また、露光装置１０による露光方法は、ウエハＷが配置されるチャンバ２内のレーザ干渉計２１ＲＹ及び２１ＷＹの計測用ビームの光路上の空気の温度を制御するために、上記の温度制御方法を用いている。
【００７０】
従って、計測用ビームの光路上の空気の温度を高精度に制御できるため、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴの位置及び速度の制御精度が向上し、露光精度を向上できる。
なお、図３の局所空調装置４１で温度制御された空気ＡＲ，ＡＷと同様に温度制御された空気を、図１のチャンバ２内の他の領域、例えばＸ軸のレーザ干渉計の計測用ビームの光路、制御ボックス３０の周囲の領域、照明系鏡筒６の内部、又はレチクルＲの上部の領域等に送風してもよい。この場合には、レーザ干渉計２１ＲＹ，２１ＷＹの計測用ビームの光路上には図３の空気ＡＰと同様に温度制御された空気を供給してもよい。
【００７１】
次に上記の実施形態の変形例につき説明する。図３の場合には温度センサ５６Ａは、吹き出し部１９Ｒから吹き出された空気ＡＲの流れ中に配置されている。その代わりに、図５（Ｂ）に示すように、ダクト１８Ｒの吹き出し口の近傍に、空気ＡＲの風速分布を均一化（安定化）するための多数のメッシュよりなる整流部材５３Ａを設置し、その後に空気ＡＲの流れを阻害して流れが遅くなる淀み部５９を形成する楕円体（回転楕円体）状の部材５８を設置してもよい。この場合には、部材５８の先端部の淀み部５９に温度センサ５６Ａのセンサ部を設置し、整流部材５３Ａの直後に風速計５７を設置する。これによって、温度センサ５６Ａの周囲の空気ＡＲの風速が安定し、かつ風速計５７では空気ＡＲの風速を高精度に計測できるため、空気ＡＲの風速情報に基づいて温度センサ５６Ａの計測値を高精度に補正できる。
なお、部材５８の形状は、楕円体状だけでなく、他の形状、例えば半楕円体状、卵型（若しくはこの半分の形状）、涙状、又は流線型状などでもよい。
【００７２】
また、上記の実施形態の局所空調装置４１は、空調部４６において空気Ａ１の温度を設定温度の最小値より低くなるように制御しているが、別の制御方法として、空調部４６からは大まかに温度制御した空気を分岐管４８Ａ〜４８Ｃに供給し、この後の段階で気体を加熱又は冷却して空気の温度を高精度に制御してもよい。
また、上記の実施形態の温度センサ５６Ａ及び風速計５７を用いて計測及び補正された空気ＡＲの温度情報の使用方法は任意であり、その温度情報を用いてレーザ干渉計の計測用ビームの波長の補正をしてもよい。
【００７３】
同様に、温度センサ５６Ｂ１，５６Ｂ２を用いて計測及び補正された空気ＡＷの温度情報の使用方法は任意である。
また、上記の実施形態では、空調用の気体として空気（例えばドライエアー）が使用されているが、その代わりに窒素ガス若しくは希ガス（ヘリウム、ネオン等）、又はこれらの気体の混合気体等を使用してもよい。
【００７４】
また、上記の実施形態の露光装置又は露光方法を用いて半導体デバイス等の電子デバイス（又はマイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図８に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造してレジストを塗布するステップ２２３、前述した実施形態の露光装置又は露光方法によりマスクのパターンを基板（感応基板）に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。
【００７５】
従って、このデバイス製造方法は、上記の実施形態の露光装置又は露光方法を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成された基板を処理すること（ステップ２２４）とを含んでいる。その露光装置又は露光方法によれば、局所空調装置を用いて露光装置の温度制御を高精度に行うことができるため、電子デバイスを高精度に製造できる。
【００７６】
なお、本発明は、走査露光型の投影露光装置のみならず、一括露光型（ステッパー型）の投影露光装置を用いて露光する場合にも適用することが可能である。また、本発明は、投影光学系を使用しないプロキシミティ方式やコンタクト方式の露光装置等で露光を行う際にも適用できる。
また、本発明は、半導体デバイスの製造プロセスへの適用に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置の製造プロセスや、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム)、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスの製造プロセスにも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、製造工程にも適用することができる。
【００７７】
また、本発明の温度計測方法及び温度制御方法は、露光装置以外の半導体製造装置又は加工装置等の温度計測及び温度制御を行う場合にも適用可能である。
このように、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００７８】
Ｒ…レチクル、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、２…チャンバ、８…主空調装置、１０…露光装置、１８Ｒ，１８Ｗ，１８Ｐ…ダクト、１９Ａ，１９Ｗ…吹き出し部、２１ＲＹ…レーザ干渉計、２１ＷＹ…レーザ干渉計、３６…局所空調制御系、４０…空調空気供給管、４１…局所空調装置、４９Ａ〜４９Ｃ…加熱装置、５６Ａ，５６Ｂ１，５６Ｂ２…温度センサ、５７…風速計
【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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