(57)【要約】【課題】複数の計測点の温度及び温度差を高精度に計測する。【解決手段】照明光でレチクルを介してウエハＷを露光する露光装置において、ウエハＷが配置される環境内の３箇所の計測点Ａ〜Ｃの温度を計測する温度センサ３２Ａ〜３２Ｃと、計測点Ａ〜Ｃ間の温度差を計測する相対温度センサ３３，３４と、温度センサ３２Ａ〜３２Ｃ及び相対温度センサ３３，３４の計測結果に応じた処理として、例えば計測点Ａ〜Ｃにおける部材又は空気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
2010186895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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少なくとも２箇所の計測点のうち少なくとも１箇所で温度情報を計測し、
前記計測点間の温度の相対値情報を計測し、
計測される前記温度情報及び前記相対値情報に応じた処理を行う
ことを特徴とする露光方法。
【請求項２】
前記温度の相対値情報を計測する際に、２つの相対変位可能な端子間の温度差情報を計測する温度計測装置を用い、
前記温度計測装置の２つの前記端子を近接させて温度差情報を計測し、該計測結果に基づいて前記温度の相対値情報を校正することを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項３】
前記温度情報を計測するときに、前記少なくとも２箇所の計測点でそれぞれ前記温度情報を計測し、
前記温度情報及び前記相対値情報に応じた処理として、１箇所の前記計測点で計測される前記温度情報及び前記温度の相対値情報に基づいて他の前記計測点で計測される前記温度情報を校正することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光方法。
【請求項４】
前記物体を露光するときに、前記露光光で前記物体を露光する光学系と前記物体との間に前記露光光を透過する液体を供給し、
前記少なくとも２箇所の計測点は、露光時に前記液体に接する位置にあり、
前記温度の相対値情報を計測する際に、前記液体の温度の相対値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露光方法。
【請求項５】
前記温度情報及び前記相対値情報に応じた処理として、前記計測点における温度を制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項６】
前記温度の相対値情報の計測を、２箇所の前記計測点に２つの接合部が配置された熱電対を介して行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の露光方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項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８】
少なくとも２箇所の計測点で計測される温度の校正方法であって、
２つの相対変位可能な端子間の温度差情報を計測する少なくとも一つの温度計測装置の前記２つの端子を近接させて温度差情報を計測し、該計測結果に基づいて前記温度計測装置の校正情報を求め、
前記計測点のうち１箇所の計測点の温度情報を計測し、
前記少なくとも一つの温度計測装置を用いて前記計測点間の温度の相対値情報を計測し、
前記温度情報及び前記温度の相対値情報を用いて、前記計測点のうち前記１箇所の計測点を除く計測点の温度情報を求めることを特徴とする温度の校正方法。
【請求項９】
前記少なくとも２箇所の計測点の温度情報を計測し、
前記１箇所の計測点を除く他の計測点で計測された前記温度情報を前記温度の相対値情報を用いて校正することを特徴とする請求項８に記載の温度の校正方法。
【請求項１０】
前記温度計測装置は、２箇所の前記計測点に２つの接合点が配置される熱電対であることを特徴とする請求項８又は９に記載の温度の校正方法。
【請求項１１】
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少なくとも２箇所の計測点のうち少なくとも１箇所の温度情報を計測する第１の温度計測装置と、
前記計測点間の温度の相対値情報を計測する第２の温度計測装置と、
前記第１及び第２の温度計測装置の計測結果に応じた処理を行う制御装置と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
前記第２の温度計測装置は、２つの相対変位可能な端子間の温度差情報を計測し、
前記制御装置は、前記２つの端子を近接させて前記第２の温度計測装置によって計測したときの温度差情報に基づいて前記第２の温度計測装置の計測値を校正することを特徴とする請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記第１の温度計測装置は、前記少なくとも２箇所の計測点でそれぞれ前記温度情報を計測する複数の温度センサを含み、
前記制御装置は、複数の前記温度センサのうちの一つの前記温度センサで計測される温度情報及び前記温度の相対値情報に基づいて、他の前記温度センサで計測される温度情報を校正することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記物体を露光するときに、前記露光光で前記物体を露光する光学系と前記物体との間に前記露光光を透過する液体を供給する液体供給装置を備え、
前記少なくとも２箇所の計測点は、露光時に前記液体に接する位置にあり、
前記第１及び第２の温度計測装置は前記液体の温度情報を計測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露光装置。
【請求項１５】
前記少なくとも２箇所の計測点の温度を制御する温度制御装置を備え、
前記制御装置は、前記第１及び第２の温度計測装置の計測結果に基づいて、前記温度制御装置を介して前記計測点における温度を制御することを特徴とする請求項１１から１４のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記第２の温度計測装置は、２箇所の前記計測点に２つの接合点が配置される熱電対を含むことを特徴とする請求項１１から１５のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１７】
請求項１１から１６のいずれか一項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、温度計測技術を用いる露光技術、及び温度の校正技術に関し、例えば半導体デバイス等の各種デバイスを製造する際に使用される露光装置を構成する部材又はこの部材近傍の液体若しくは気体等の温度情報を計測するために好適なものである。また、本発明はそ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（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、高い露光精度（位置決め精度、重ね合わせ精度等）を得るためには、照明光学系の照明特性、投影光学系の結像特性、並びにレチクル（又はフォトマスク等）、投影光学系、及びフォトレジストが塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）の位置関係等に影響する部分の温度を目標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方式及び／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）。また、例えばステージの直交する２方向の位置計測を行う２つのレーザ干渉計の光路の温度は互いに等しいことが好ましいため、その２つの光路の温度は２つの独立に設置された例えば白金測温抵抗体式の温度センサで高精度に計測されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００６／０２８１８８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の例えば白金測温抵抗体式の温度センサは計測点の温度を例えば氷点（０℃）からの温度（一種の温度の絶対値）として高精度に計測できるが、僅かではあるが温度センサ間のオフセットがある。そのため、例えば２つのレーザ干渉計の光路の温度の計測値にも僅かなオフセットが残留するため、その計測値に基づいて温度制御を行ってもその２つの光路に僅かに温度差が残る恐れがあった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑み、複数の計測点の温度及び温度差を高精度に計測できる露光技術及びデバイス製造技術、並びに複数の計測点の温度及び温度差を計測する場合にその温度差の計測値を高精度に校正できる校正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少なくとも２箇所の計測点のうち少なくとも１箇所で温度情報を計測し、その計測点間の温度の相対値情報を計測し、計測されるその温度情報及びその相対値情報に応じた処理を行うものである。
また、本発明による温度の校正方法は、少なくとも２箇所の計測点で計測される温度の校正方法であって、２つの相対変位可能な端子間の温度差情報を計測する少なくとも一つの温度計測装置のその２つの端子を近接させて温度差情報を計測し、該計測結果に基づいてその温度計測装置の校正情報を求め、その計測点のうち１箇所の計測点の温度情報を計測し、その少なくとも一つの温度計測装置を用いてその計測点間の温度の相対値情報を計測し、その温度情報及びその温度の相対値情報を用いて、その計測点のうちその１箇所の計測点を除く計測点の温度情報を求めるものである。
【０００８】
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少なくとも２箇所の計測点のうち少なくとも１箇所の温度情報を計測する第１の温度計測装置と、その計測点間の温度の相対値情報を計測する第２の温度計測装置と、その第１及び第２の温度計測装置の計測結果に応じた処理を行う制御装置と、を備えるものである。
【０００９】
また、本発明の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】
【００１０】
本発明の露光方法又は露光装置によれば、１箇所の計測点における温度の計測情報及び複数の計測点間での温度の相対値情報を用いて、それらの計測点の温度及び温度差を高精度に計測できる。
また、本発明の温度の校正方法によれば、温度計測装置の２つの端子を近接させて計測した温度差情報を用いることで、例えば温度が近接している２つの離れた計測点間の温度差を計測する場合にその計測値を高精度に校正できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】（Ａ）は図１のウエハステージ用のレーザ干渉計の光路等の温度計測システムを示す平面図、（Ｂ）は図３（Ａ）の相対温度センサの２つの接合部を近接して配置した状態を示す平面図である。
【図４】（Ａ）は温度計測システムの校正方法の一例を示すフローチャート、（Ｂ）はその温度計測システムを用いた温度制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】（Ａ）は液浸領域の温度分布を計測するための温度計測システムの一例を示す平面図、（Ｂ）は図５（Ａ）の液浸領域を示す断面図である。
【図６】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】
【００１２】
以下、本発明の実施形態の一例につき図１〜図４を参照して説明する。本実施形態は、スキャニングステッパー（スキャナー）よりなる走査露光型の露光装置の温度制御を行う場合に本発明を適用したものである。
図１は、本実施形態の露光装置１０の構成を示す。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。
【００１３】
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）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。
【００１４】
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（ほぼ水平面である）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軸の周りの回転方向をθｘ、θｙ、θｚ方向とも呼ぶ。
【００１５】
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、例えば特開２００１−３１３２５０号公報（対応する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、第１コンデンサレンズ（いずれも不図示）、光路折り曲げ用のミラーＭＥ、及び第２コンデンサレンズＣＬ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（又はウエハ側に片側）テレセントリックで投影倍率βが縮小倍率（例えば１／４、１／５等）の投影光学系ＰＬを介してフォトレジスト（感光材料）が塗布されたウエハＷ上の露光領域４４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。
【００１８】
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。防振台１４及び１５は、一例としてエアダンパとボイスコイルモータ等の電磁式ダンパとを組み合わせた能動型の防振装置である。
【００１９】
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２１ＷＸ（図３（Ａ）参照）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）及び投影光学系ＰＬの側面の参照鏡３１Ｙ，３１Ｘ（図３（Ａ）参照）に計測用ビームを照射し、参照鏡３１Ｙ，３１Ｘ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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。これらの干渉計から図２のレチクル干渉計２１Ｒが構成されている。Ｙ軸のレーザ干渉計２１ＲＹは、レチクルステージＲＳＴの＋Ｙ方向の端部の２箇所に配置されたレトロレフレクタよりなる移動鏡２１ＭＹに計測用ビームを照射し、Ｘ軸のレーザ干渉計は、レチクルステージＲＳＴの＋Ｘ方向の端部に固定されたロッド状の移動鏡（不図示）に複数軸の計測用ビームを照射する。レーザ干渉計２１ＲＹ等は、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。なお、移動鏡２１ＭＹ等の代わりに、レチクルステージＲＳＴの側面の反射面を使用してもよい。
【００２４】
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は熱源となる。そこで、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、図１の−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の近傍等の他の位置に配置してもよい。
【００２５】
また、本実施形態の露光装置１０が液浸型である場合には、図５（Ｂ）に示すように、投影光学系ＰＬの下端の光学部材Ｌ１の下面に例えばリング状のノズルヘッド４６が配置され、図２の液体供給装置２８から配管２８ａ及びノズルヘッド４８の供給口４６ａ，４６ｂを介して光学部材Ｌ１とウエハＷとの間の局所的な液浸領域４５（ウエハＷ上の露光領域４４を囲む領域）に所定の液体Ｌｑ（純水等）が供給される。その液浸領域４５の液体Ｌｑは、ノズルヘッド４６の底面のリング状でメッシュフィルタ４７が装着された排出口４６ｃ、ノズルヘッド４６内の流路４６ｄ、及び配管２９ａ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４６、液体供給装置２８、及び液体回収装置２９を含む局所的な液浸機構としては、例えば国際公開第２００４／０５３９５５号パンフレット、欧州特許出願公開第１４２０２９８号明細書、又は国際公開第２００５／１２２２１８号パンフレット等に開示されている液浸機構も使用できる。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。
【００２６】
図１に戻り、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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の位置関係を所定関係に維持して高い露光精度（位置決め精度、重ね合わせ精度等）で露光を行うために、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、高い温度制御精度が要求される部分の温度を制御するための局所空調システム及び局所温調システムを備えている。
【００２９】
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、ＵＬＡＰフィルタ等）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。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、局所空調装置４１で高度に温度制御された清浄な空気が、第１ダクト１８Ｒ、第２ダクト１８ＷＹ、及び第３ダクト１８ＷＸ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の底面の送風部１９Ｒ、光学系フレーム１６の底面のＹ軸の送風部１９ＷＹ、及びＸ軸の送風部１９ＷＸ（図３（Ａ）参照）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。送風部１９Ｒ及び１９ＷＹ，１９ＷＸは、それぞれレチクルステージＲＳＴ用のレーザ干渉計２１ＲＹ等及びウエハステージＷＳＴ用のレーザ干渉計２１ＷＹ，２１ＷＸの計測用ビームの光路上に配置されている。
【００３０】
送風部１９Ｒは、レーザ干渉計２１ＲＹ等からレチクルステージＲＳＴに照射される計測用ビームの光路上に、それぞれダクト１８Ｒから導かれる温度制御された空気ＡＲをダウンフロー方式で均一な風速分布で吹き出す。同様に送風部１９ＷＹ及び１９ＷＸは、ダクト１８ＷＹ及び１８ＷＸから導かれる温度制御された空気ＡＷを、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。この結果、レチクル干渉計２１ＲＹ等及びウエハ干渉計２１ＷＹ等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】
また、配管１８Ｐを介して投影光学系ＰＬの鏡筒を囲む螺旋状の冷却管（不図示）に温度制御された純水等の冷媒Ｃｏを供給し、その冷却管を流れた冷媒Ｃｏを不図示の配管を介して回収する局所温度調整装置４２が設けられている。局所温度調整装置４２が冷媒Ｃｏの温度を制御することによって、その鏡筒の温度が所定温度に制御される。局所温度調整装置４２の動作も局所空調制御系３６によって制御される。
【００３２】
本実施形態では、主空調装置８からチャンバ２内に供給される空気の設定温度（目標温度）、投影光学系ＰＬの鏡筒の設定温度、並びにレーザ干渉計２１ＷＹ及び２１ＷＸの計測用ビームの光路上の空気の設定温度は、互いに同じ所定温度（例えば２０〜２５℃内の温度）に設定されている。このようにチャンバ２内の複数の領域の温度を同じ温度に制御するためには、その複数の領域の温度及び温度差（相対温度）を高精度に計測する必要がある。そこで、露光装置１０は、その複数の領域の温度及び温度差を計測するための温度計測システムを備えている。
【００３３】
図３（Ａ）は、投影光学系ＰＬの鏡筒及びウエハ側のレーザ干渉計２１ＷＹ，２１ＷＸの光路上の空気の温度並びに温度差を計測するための温度計測システムを示す。図３（Ａ）において、その温度計測システムは、投影光学系ＰＬの鏡筒上の計測点Ａの温度ＴＡを計測する第１の温度センサ３２Ａと、送風部１９ＷＹからの送風路中に配置されて、Ｙ軸のレーザ干渉計２１ＷＹの光路の近傍の計測点Ｂにおける空気の温度ＴＢを計測する第２の温度センサ３２Ｂと、送風部１９ＷＸからの送風路中に配置されて、Ｘ軸のレーザ干渉計２１ＷＸの光路の近傍の計測点Ｃにおける空気の温度ＴＣを計測する第３の温度センサ３２Ｃとを備えている。なお、温度センサ３２Ａ〜３２Ｃは、実際には計測点Ａ〜Ｃの近傍で計測点Ａ〜Ｃと実質的に温度が同じとみなすことができる位置に設置されている。
【００３４】
図１に示すように、温度センサ３２Ａは、投影光学系ＰＬの鏡筒の下端部のウエハＷに近い位置に固定され、温度センサ３２Ｂは、レーザ干渉計２１ＷＹからの計測用ビームに近い位置に固定されている。同様に、温度センサ３２Ｃもレーザ干渉計２１ＷＸからの計測用ビームに近い位置に固定されている。
温度センサ３２Ａ〜３２Ｃは、一例として白金抵抗体式の温度センサ（抵抗体）であり、それぞれ各温度センサが配置される部分（計測点）の温度を例えば氷点（０℃）からの温度（℃）（一種の絶対値）として計測する。なお、温度センサ３２Ａ〜３２Ｃは、計測点の温度を華氏（°Ｆ）又は絶対温度（Ｋ）等の他の単位で計測してもよい。
【００３５】
また、実際には、図３（Ａ）の温度センサ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの抵抗値を局所空調制御系３６内の温度計測部３６ｄ，３６ｃ，３６ｂで計測することで、その抵抗値に対応する温度ＴＡ〜ＴＣが求められる。さらに、局所空調制御系３６内の制御部３６ａによって温度計測部３６ｄ，３６ｃ，３６ｂで求められる温度のオフセットを調整することによって温度センサ３２Ａ〜３２Ｃの校正（キャリブレーション）が行われる。一例として、温度センサ３２Ａ〜３２Ｃを所定の基準温度センサとともに恒温槽内に設置し、各温度センサ３２Ａ〜３２Ｃの計測値とその基準温度センサの計測値とが等しくなるように温度計測部３６ｄ，３６ｃ，３６ｂのオフセット等が調整されている。これによって、温度センサ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃはそれぞれ計測点Ａ〜Ｃの鏡筒及び空気の温度を±２／１００ｄｅｇ（℃）程度の精度で計測可能である。
【００３６】
しかしながら、実際には、計測点Ｂの空気の温度ＴＢと計測点Ｃの空気の温度ＴＣとはその相対値を例えば５／１０００ｄｅｇ（℃）程度の精度で計測することが好ましい。そこで、図３（Ａ）の温度計測システムは、露光時に計測点Ａにおける鏡筒と計測点Ｂにおける空気との温度差ΔＴＡＢを計測する第１の相対温度センサ３３と、計測点Ｂの空気と計測点Ｃの空気との温度差ΔＴＢＣを計測する第２の相対温度センサ３４とを備えている。相対温度センサ３３，３４はそれぞれ熱電対である。
【００３７】
即ち、第１の相対温度センサ３３は、それぞれ可撓性を持つ第１の金属線３３ｃと第２の金属線３３ｄ１及び３３ｄ２とを含み、金属線３３ｃの一端と金属線３３ｄ１の一端とを第１の接合部３３ａで連結し、金属線３３ｃの他端と金属線３３ｄ２の一端とを第２の接合部３３ｂで連結し、金属線３３ｄ１及び３３ｄ２の他端間に電圧計３３ｅを接続したものである。同様に、第２の相対温度センサ３４は、それぞれ可撓性を持つ第１の金属線３４ｃと第２の金属線３４ｄ１及び３４ｄ２とを含み、金属線３４ｃの一端と金属線３４ｄ１の一端とを第１の接合部３４ａで連結し、金属線３４ｃの他端と金属線３４ｄ２の一端とを第２の接合部３４ｂで連結し、金属線３４ｄ１及び３４ｄ２の他端間に電圧計３４ｅを接続したものである。露光時には、接合部３３ｂは投影光学系ＰＬの鏡筒上の計測点Ａ及び温度センサ３２Ａの近傍に配置され、接合部３３ａ及び３４ａは計測点Ｂ及び温度センサ３２Ｂの近傍の空気中に配置され、接合部３４ｂは計測点Ｃ及び温度センサ３２Ｃの近傍の空気中に配置されている。
【００３８】
相対温度センサ３３，３４は一例としてＫ型の熱電対であり、金属線３３ｃ，３４ｃはクロメル、金属線３３ｄ１，３３ｄ２，３４ｄ１，３４ｄ２はアルメルから形成されており、接合部３３ａ，３３ｂ間（又は接合部３４ａ，３４ｂ間）の温度差に応じて接合部３３ａ，３３ｂ間（又は接合部３４ａ，３４ｂ間）に起電力が生じ、電圧計３３ｅ（又は電圧計３４ｅ）によってその温度差に対応する電圧が検出される。なお、熱電対としてはＫ型のみならず、Ｅ型（クロメルとコンスタンとの接合）、Ｊ型（鉄とコンスタンとの接合）、Ｔ型、又はＲ型など他の任意のタイプを使用可能である。
相対温度センサ３３，３４の電圧計３３ｅ，３４ｅの検出信号は局所空調制御系３６中の温度計測部３６ｆ，３６ｅに供給され、温度計測部３６ｆ及び３６ｅは、それぞれ電圧計３３ｅ及び３４ｅの検出信号から接合部３３ａ，３４ａ間の温度差（ｄｅｇ）及び接合部３４ａ，３４ｂ間の温度差（ｄｅｇ）を求める。この場合、相対温度センサ３３は、一例として予め一方の接合部３３ａを氷点（０℃）にして、他方の接合部３３ｂを基準温度センサで高精度に温度ＴＳ（℃）が計測された恒温槽に設置した状態で、温度計測部３６ｆで検出される温度がＴＳとなるように、電圧と温度との間の換算係数が設定されている。従って、相対温度センサ３３は予め換算係数の校正（キャリブレーション）が高精度に行われている。これは相対温度センサ３４も同様である。この結果、相対温度センサ３３及び３４は、露光時にそれぞれ接合部３３ａ，３３ｂ間（計測点Ａ，Ｂ間）の温度差ΔＴＡＢ及び接合部３４ａ，３４ｂ間（計測点Ｂ，Ｃ間）の温度差ΔＴＢＣを、それぞれ例えば±２／１０００ｄｅｇ程度の精度で計測することが可能である。
【００３９】
また、本実施形態では相対温度センサ３３，３４は、接合部３３ａ，３３ｂ間及び接合部３４ａ，３４ｂ間の温度差が２／１００ｄｅｇ程度以下の極めて温度差が小さい環境下で使用される。従って、後述のように、例えば定期的に、接合部３３ａ，３３ｂ間及び接合部３４ａ，３４ｂ間の温度差がほぼ０（例えば１／１０００ｄｅｇ程度以下）であるときに、計測される温度差が０となるように、オフセットの校正が行われる。
【００４０】
さらに、図３（Ａ）において、相対温度センサ３３の第２の接合部３３ｂの位置は可変であり、接合部３３ｂを先端に保持して回転可能なアーム部５０Ａと、このアーム部５０Ａを投影光学系ＰＬの近傍とレーザ干渉計２１ＷＹの近傍との間で移動するスライド機構５０Ｂとを含む接合部３３ｂの移動機構が備えられている。また、相対温度センサ３４の第２の接合部３４ｂの位置も可変であり、接合部３４ｂを先端に保持して回転可能なアーム部５１Ａと、このアーム部５１Ａをレーザ干渉計２１ＷＸの近傍とレーザ干渉計２１ＷＹの近傍との間で移動するスライド機構５１Ｂとを含む接合部３４ｂの移動機構が備えられている。接合部３３ｂ，３４ｂの移動機構は局所空調制御系３６の制御部３６ａによって制御されている。
【００４１】
また、局所空調制御系３６は、温度センサ３２Ａの計測値に基づいて、図１の局所温度調整装置４２から投影光学系ＰＬに供給される冷媒Ｃｏの温度を制御する温度制御部３６ｉと、温度センサ３２Ａ，３２Ｂ及び相対温度センサ３３の計測値に基づいて、局所空調装置４１からＹ軸の送風部１９ＷＹを介して送風される空気の温度を制御する温度制御部３６ｈと、温度センサ３２Ｃ及び相対温度センサ３４の計測値に基づいて、局所空調装置４１からＸ軸の送風部１９ＷＸを介して送風される空気の温度を制御する温度制御部３６ｇとを備えている。
【００４２】
次に、図３（Ａ）の温度計測システムの校正動作の一例につき図４（Ａ）のフローチャートを参照して説明する。この校正動作は、露光装置１０を用いた露光工程中で例えば定期的に実行されるとともに、主制御装置２０の制御下にある局所空調制御系３６によって制御される。先ず図４（Ａ）のステップ１０１において、図３（Ａ）の温度センサ３２Ａの計測値を校正する。そのために一例として、温度センサ３２Ａを投影光学系ＰＬの鏡筒から取り外し、上述のように温度センサ３２Ａと基準温度センサ（不図示）とを恒温槽（不図示）に設置して、両者の温度の計測値が一致するように、温度センサ３２Ａ用の温度計測部３６ｄのオフセットを調整する。なお、温度センサ３２Ａの校正は例えば露光装置のメンテナンス時等に行うようにしてもよいため、通常の露光工程中ではステップ１０１の動作は省略してもよい。
【００４３】
次のステップ１０２において、図３（Ｂ）に示すように、スライド機構５０Ｂに沿ってアーム部５０Ａを駆動して、相対温度センサ３３の第２の接合部３３ｂを第１の接合部３３ａ（計測点Ｂ）の近傍に移動し、スライド機構５１Ｂに沿ってアーム部５１Ａを駆動して、相対温度センサ３４の第２の接合部３４ｂを第１の接合部３４ａ（計測点Ｂ）の近傍に移動する。次のステップ１０３において、局所空調装置４１からダクト１８ＷＹ及び送風部１９ＷＹを介して、計測点Ｂを含む領域に温度が設定温度Ｔset になるように制御された空気（温調空気）の送風を開始する。この場合の計測点Ｂの温度は温度センサ３２Ｂの計測値に基づいて制御される。この際に、送風部１９ＷＸを介して計測点Ｃを含む領域に温調空気を送風し、局所温度調整装置４２を介して投影光学系ＰＬの計測点Ａの近傍の鏡筒の温度もその設定温度Ｔset になるように制御しておくことが好ましい。
【００４４】
次のステップ１０４において、相対温度センサ３３及び３４を用いてそれぞれ接合部３３ａ，３３ｂ間及び接合部３４ａ，３４ｂ間の温度差ΔＴＢ１及びΔＴＢ２を計測する。この際に、接合部３３ａ，３３ｂ及び接合部３４ａ，３４ｂは温度が実質的に等しい計測点Ｂの近傍に配置されているため、相対温度センサ３３，３４で計測される温度差の理論値は０（ｄｅｇ）である。そこで、ステップ１０５において、局所空調制御系３６内の制御部３６ａは、その計測された温度差ΔＴＢ１及びΔＴＢ２を相殺するように、相対温度センサ３３，３４用の温度計測部３６ｆ，３６ｅの計測値にオフセットを設定する。これで相対温度センサ３３，３４の校正が完了する。
【００４５】
次のステップ１０６において、図３（Ａ）に示すように、スライド機構５０Ｂに沿ってアーム部５０Ａを駆動して、相対温度センサ３３の第２の接合部３３ｂを投影光学系ＰＬの鏡筒上の温度センサ３２Ａ及び計測点Ａの近傍に移動し、スライド機構５１Ｂに沿ってアーム部５１Ａを駆動して、相対温度センサ３４の第２の接合部３４ｂを温度センサ３２Ｃ及び計測点Ｃの近傍に移動する。次のステップ１０７において、温度センサ３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃで計測点Ａ，Ｂ，Ｃの温度ＴＡ，ＴＢ，ＴＣを計測し、相対温度センサ３３及び３４で計測点Ａ，Ｂ間の温度差ΔＴＡＢ及び計測点Ｂ，Ｃ間の温度差ΔＴＢＣを計測する。
【００４６】
次のステップ１０８において、制御部３６ａは、次のように温度センサ３２Ａで計測された温度ＴＡに、相対温度センサ３３で計測された温度差ΔＴＡＢを加算して、計測点Ｂにおける目標温度ＴＢ’を求める。
ＴＢ’＝ＴＡ＋ΔＴＡＢ  …（１）
さらに、制御部３６ａは、温度センサ３２Ｂで計測された温度ＴＢがその目標温度ＴＢ’になるように、温度計測部３６ｃにおけるオフセットを設定する。これによって、温度センサ３２Ｂの校正が完了する。
【００４７】
次のステップ１０９において、制御部３６ａは、次のように計測点Ｂにおけるその目標温度ＴＢ’に、相対温度センサ３４で計測された温度差ΔＴＢＣを加算して、計測点Ｃにおける目標温度ＴＣ’を求める。
ＴＣ’＝ＴＢ’＋ΔＴＢＣ  …（２）
さらに、制御部３６ａは、温度センサ３２Ｃで計測された温度ＴＣがその目標温度ＴＣ’になるように、温度計測部３６ｂにおけるオフセットを設定する。これによって、温度センサ３２Ｃの校正が完了する。
【００４８】
なお、ステップ１０１の温度センサ３２Ａの校正を省略する場合には、ステップ１０８及び１０９の温度センサ３２Ｂ，３２Ｃの校正を省略してもよい。
次に、図３（Ａ）の温度計測システムを用いて露光装置の局所的な温度制御を行う場合の動作の一例につき図４（Ｂ）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とともに、主制御装置２０の統括制御のもとにある局所空調制御系３６によって制御される。この場合、温度センサ３２Ａ〜３２Ｃによる温度の計測、及び相対温度センサ３３，３４による温度差の計測は所定のサンプリングレートで連続的に行われている。
【００４９】
先ず、図４（Ｂ）のステップ１１１において、主制御装置２０から局所空調制御系３６に空調開始及び温調開始の制御コマンドが送出されると、局所空調制御系３６の温度制御部３６ｇ，３６ｈは、その直前に温度センサ３２Ｃ，３２Ｂで計測された計測点Ｃ，Ｂの空気の温度が設定温度Ｔset に近づくように、局所空調装置４１を介して送風部１９ＷＸ，１９ＷＹから温度制御された空気の送風を開始する。これと並行して、温度制御部３６ｉは、温度センサ３２Ａで計測された計測点Ａの投影光学系ＰＬの鏡筒の温度が設定温度Ｔset に近づくように、局所温度調整装置４２を介して投影光学系ＰＬの鏡筒に温度制御された冷媒Ｃｏの供給を開始する。
【００５０】
次のステップ１１２において、温度センサ３２Ａによる計測点Ａの鏡筒の温度ＴＡの計測値を取り込み、相対温度センサ３３及び３４による計測点Ａ，Ｂ間の温度差ΔＴＡＢ及び計測点Ｂ，Ｃ間の温度差ΔＴＢＣの計測値を取り込む。次のステップ１１３において、温度センサ３２Ａで計測された温度ＴＡが設定温度Ｔset により近づくように、温度制御部３６ｉは、局所温度調整装置４２から鏡筒に供給されている冷媒Ｃｏの温度を制御する。次のステップ１１４において、温度制御部３６ｈは、温度センサ３２Ａで計測された温度ＴＡに相対温度センサ３３で計測された温度差ΔＴＡＢを加算して、計測点Ｂの温度（＝ＴＡ＋ΔＴＡＢ）を求め、この温度が設定温度Ｔset に近づくように、局所空調装置４１から送風部１９ＷＹを介して計測点Ｂを含む領域（Ｙ軸のレーザ干渉計２１ＷＹの光路を含む領域）に送風される空気の温度を制御する。
【００５１】
次のステップ１１５において、温度制御部３６ｇは、相対温度センサ３４で計測された温度差ΔＴＢＣが０に近づくように、局所空調装置４１から送風部１９ＷＸを介して計測点Ｃを含む領域（Ｘ軸のレーザ干渉計２１ＷＸの光路を含む領域）に送風される空気の温度を制御する。この場合、温度差ΔＴＢＣが正の場合には、送風部１９ＷＸから送風される空気の温度を僅かに下げ、温度差ΔＴＢＣが負の場合には、送風部１９ＷＸから送風される空気の温度を僅かに高くすればよい。次のステップ１１６において、温度制御が終了でない場合には、動作はステップ１１２に戻り、以下ステップ１１２〜１１８までの空調動作及び温度制御動作が繰り返される。なお、ステップ１１３，１１４，１１５の動作は実質的に並行に行うようにしてもよい。
【００５２】
このように本実施形態によれば、温度センサ３２Ａ及び相対温度センサ３３の計測値を用いて、計測点Ａの鏡筒の温度を基準として計測点Ｂにおける空気の温度を求め、この温度が設定温度Ｔset となるように送風部１９ＷＹから送風される空気の温度を制御しているため、投影光学系ＰＬの鏡筒の温度とレーザ干渉計２１ＷＹの光路上の温度とを同じ設定温度Ｔset に高精度に制御できる。さらに、相対温度センサ３４で計測される計測点Ｂ，Ｃ間の温度差ΔＴＢＣが０になるように、送風部１９ＷＸから送風される空気の温度が制御されているため、２軸のレーザ干渉計２１ＷＹ及び２１ＷＸの光路上の空気の温度はほぼ同一に維持される。また、レーザ干渉計２１ＷＹ，２１ＷＸからの計測用ビームの波長はその光路上の空気の温度にも依存するため、その波長を計算するための光路上の空気の温度として、計測点Ａの温度に温度差ΔＴＡＢを加算した温度、及びこの温度に温度差ΔＴＢＣを加算した温度を用いてもよい。従って、ウエハステージＷＳＴの位置をレーザ干渉計２１ＷＹ，２１ＷＸによって高精度に計測できるため、露光精度（位置決め精度、重ね合わせ精度等）を向上できる。
【００５３】
本実施形態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、照明光ＥＬでレチクルＲ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、チャンバ２内の局所的な対象領域の温度制御を行うための局所空調制御系３６によって制御される局所空調装置４１及び局所温度調整装置４２を備えている。また、露光装置１０は、チャンバ２内の３箇所の計測点Ａ，Ｂ，Ｃのうちの計測点Ａの温度ＴＡを計測する温度センサ３２Ａと、計測点Ａ，Ｂ間の温度差ΔＴＡＢを計測する相対温度センサ３３と、計測点Ｂ，Ｃ間の温度差ΔＴＢＣを計測する相対温度センサ３４とを備え、局所空調制御系３６は、温度センサ３２Ａ及び相対温度センサ３３，３４の計測値に応じた処理を行っている。
【００５４】
また、露光装置１０による露光方法は、温度センサ３２Ａで計測点Ａの温度ＴＡを計測するステップ１１２と、相対温度センサ３３及び３４で計測点Ａ，Ｂ間及び計測点Ｂ，Ｃ間の温度差ΔＴＡＢ及びΔＴＢＣを計測するステップ１１２と、その温度ＴＡ及び温度差ΔＴＡＢ，ΔＴＢＣに応じて計測点Ｂ，Ｃの空気の温度を制御するステップ１１４，１１５とを含む。
【００５５】
本実施形態によれば、温度ＴＡの計測値及び温度差ΔＴＡＢ，ΔＴＢＣの計測値を用いて、計測点Ａ〜Ｃにおける温度及び温度差を高精度に計測できる。
なお、図３（Ａ）において、相対温度センサ３３を省略して、計測点Ｂ，Ｃ間の温度差ΔＴＢＣのみを相対温度センサ３４で計測してもよい。
また、図３（Ａ）において、温度センサ３２Ｂ，３２Ｃを省略することが可能である。
【００５６】
（２）また、相対温度センサ３３は相対変位可能な接合部３３ａ，３３ｂ間の温度差を計測する熱電対であり、上記の露光方法は、接合部３３ａ，３３ｂを近接させて相対温度センサ３３によって温度差を計測するステップ１０４と、この計測結果が０になるように相対温度センサ３３の校正を行うステップ１０５とを含んでいる。従って、相対温度センサ３３の校正を高精度にかつ容易に行うことができる。
【００５７】
なお、相対温度センサ３３，３４としては、熱電対の他に、２点間の温度差（相対温度）を計測できる任意の温度センサを使用可能である。
（３）また、その露光方法は、温度センサ３２Ａ〜３２Ｃによって計測点Ａ〜Ｃでそれぞれ温度ＴＡ〜ＴＣを計測するステップ１０７と、計測点Ａにおける温度ＴＡの計測値と計測点Ａ，Ｂ間の温度差ΔＴＡＢ及び計測点Ｂ，Ｃ間の温度差ΔＴＢＣとに基づいて、他の計測点Ｂ，Ｃにおける温度ＴＢ，ＴＣの計測値を校正するステップ１０８，１０９とを含んでいる。これによって、温度センサ３２Ｂ，３２Ｃの校正を容易にかつ高精度に行うことができる。
【００５８】
（４）また、本実施形態の温度の校正方法は、計測点Ａ〜Ｃで計測される温度の校正方法であって、２つの相対変位可能な接合部間の温度差を計測する２つの相対温度センサ３３，３４のその２つの接合部を近接させて温度差を計測するステップ１０２，１０４と、この計測結果に基づいて相対温度センサ３３，３４の計測値の校正を行うステップ１０５と、計測点Ａの温度ＴＡを温度センサ３２Ａで計測し、相対温度センサ３３，３４で計測点Ａ，Ｃ間及び計測点Ｂ，Ｃ間の温度差ΔＴＡＢ，ΔＴＢＣを計測するステップ１０７と、温度ＴＡ及び温度差ΔＴＡＢ，ΔＴＢＣを用いて他の計測点Ｂ，Ｃにおける温度を求めるステップ１０８，１０９とを含んでいる。
【００５９】
この校正方法によれば、相対温度センサ３３，３４の接合部を近接させて計測した温度差を用いることで、相対温度センサ３３，３４で温度が近接している２つの離れた計測点Ａ，Ｂ間及び計測点Ｂ，Ｃ間の温度差を計測する場合に、相対温度センサ３３，３４の計測値を高精度に校正できる。
この場合にも、相対温度センサ３３を省略して、相対温度センサ３４のみを使用することも可能である。このときには、計測点Ｂの温度を計測する温度センサ３２Ｂが必要である。
【００６０】
（５）また、本実施形態では、計測点Ａの温度及び計測点Ａ，Ｂ間、計測点Ｂ，Ｃ間の温度差から計測点Ａ〜Ｃの鏡筒及び空気の温度を制御している。従って、鏡筒及び空気の温度を高精度に制御できる。
なお、本発明は、計測点Ａ〜Ｃの温度を計測するのみで、計測点Ａ〜Ｃの温度を制御しない場合にも適用可能である。
【００６１】
なお、本実施形態では、次のような変形が可能である。
先ず、温度センサ３２Ａ及び相対温度センサ３３を用いて温度及び温度差を計測するのは、レチクル側のＹ軸及びＸ軸のレーザ干渉計２１ＲＹ等の光路上の空気の温度でもよい。この場合には、この計測値を用いて温度制御を行うことで、レチクル側のＹ軸及びＸ軸のレーザ干渉計の光路の温度を高精度に共通の温度に制御できる。
【００６２】
また、例えば温度センサ３２ＡでレチクルＲの近傍の空気の温度を計測し、相対温度センサ３３でレチクルＲの近傍の空気とウエハＷの近傍の空気との温度差を計測する場合に本発明を適用してもよい。この場合には、レチクルＲの近傍の空気とウエハＷの近傍の空気との温度差を高精度に計測でき、この計測結果に基づいてその温度差を極めて小さくできる。
【００６３】
また、上記の実施形態の露光装置１０が液浸型である場合には、図５（Ｂ）に示すように、投影光学系ＰＬの下端の光学部材Ｌ１とウエハＷとの間の液浸領域４５にノズルヘッド４６から液体Ｌｑが供給される。この場合、液体Ｌｑの温度分布を計測するために、図３（Ａ）に対応する部分に同一符号を付した図５（Ａ）に示すように、液体Ｌｑの＋Ｘ方向の端部の計測点の近傍に温度センサ３２Ａを設けてもよい。さらに、温度センサ３２Ａ及び液体Ｌｑの＋Ｙ方向の端部の計測点の近傍にそれぞれ接合部３３ｂ，３３ａが配置される相対温度センサ３３と、接合部３３ａの近傍及び液体Ｌｑの−Ｘ方向の端部の計測点の近傍に接合部３４ａ，３４ｂが配置される相対温度センサ３４と、接合部３４ｂの近傍及び液体Ｌｑの−Ｙ方向の端部の計測点の近傍に接合部４３ｂ，４３ａが配置される相対温度センサ４３とを配置してもよい。相対温度センサ４３は、金属線３３ｃと同じ金属線４３ｃと、金属線３３ｄ１，３３ｄ２と同じ金属線４３ｄ１，４３ｄ２と、これらの間に配置された電圧計４３ｅとを有する熱電対であり、その電圧計４３ｅの信号を局所空調制御系３６Ａで処理することによって、接合部４３ａ，４３ｂ間の温度差が高精度に計測される。温度センサ３２Ａの検出信号及び相対温度センサ３３，３４の検出信号も局所空調制御系３６Ａで処理される。
【００６４】
なお、図５（Ａ）の接合部３３ａ，３４ａ及び４３ａは、図５（Ｂ）に示すように、例えばノズルヘッド４６の底面の液体Ｌｑを供給する開口とメッシュフィルタ４７が装着された排出口４６ｃとの間に固定されている。他の接合部及び温度センサ３２Ａもその開口と排出口４６ｃとの間に固定されている。
図５（Ａ）の構成例では、液浸領域４５内の接合部３３ｂの近傍の温度ＴＡが温度センサ３２Ａで計測され、接合部３３ａ，３３ｂ間の温度差ΔＴＡＢが相対温度センサ３３で計測され、接合部３４ａ（３３ａ），３４ｂ間の温度差ΔＴＢＣが相対温度センサ３４で計測され、接合部４３ｂ（３４ｂ），４３ａ間の温度差ΔＴＣＤが相対温度センサ４３で計測される。従って、温度ＴＡ及び温度差ΔＴＡＢ，ΔＴＢＣ，ΔＴＣＤを用いると、液浸領域４５内の液体ＬｑのＸ方向及びＹ方向の両端部の温度及び温度差（温度分布）を高精度に計測できる。
【００６５】
また、相対温度センサ３３，３４，４３の校正を行う場合には、一例として図５（Ｂ）に示すように、ノズルヘッド４６の底面を覆うように温度が安定化した液体を含む容器４８を配置した状態で、相対温度センサ３３，３４，４３の温度差の計測値が０になるようにオフセットを設定すればよい。また、相対温度センサ３３，３４，４３で計測される温度分布の範囲が広い場合には、例えばノズルヘッド４６を介して供給される液体Ｌｑの流速を遅くする等の温度制御を行ってもよい。
【００６６】
また、図５（Ａ）において、液浸領域４５内の液体の温度分布を一つの相対温度センサ３３又は２つの相対温度センサ３３，３４を用いて計測してもよい。
また、上記の実施形態では温度センサ３２Ａ〜３２Ｃとして白金抵抗体式の温度センサを使用しているが、温度の計測精度が低くともよい用途では、温度センサ３２Ａ〜３２Ｃとして例えばサーミスタ等を使用してもよい。
【００６７】
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。
また、局所温度調整装置４２においては、冷媒Ｃｏとして水の代わりにフッ素系不活性液体（例えばフロリナート（登録商標又は商品名））等の他の液体を使用してもよい。
【００６８】
また、上記の実施形態の露光装置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６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によりレチクルのパターンを基板（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。
【００６９】
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、局所的な空調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。
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。
【００７０】
また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞をウエハ上に形成することによって、ウエハ上にライン・アンド・スペースパターンの像を投影する露光装置（リソグラフィシステム）を用いる場合にも本発明を適用することができる。
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。
【００７１】
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】
【００７２】
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、１９ＷＹ，１９ＷＸ…送風部、２１ＷＹ，２１ＷＸ…レーザ干渉計、３２Ａ〜３２Ｃ…温度センサ、３３，３４…相対温度センサ、３６…局所空調制御系、３３ａ，３４ａ…第１の接合部、３３ｂ，３４ｂ…第２の接合部
【図１】
2010186895.tif 000003
【図２】
2010186895.tif 000004
【図３】
2010186895.tif 000005
【図４】
2010186895.tif 000006
【図５】
2010186895.tif 000007
【図６】
2010186895.tif 000008