(57)【要約】【課題】サーミスタの高い測定感度を生かし、かつサーミスタの抵抗率の経時変化により生じる測定温度と実際の温度とのずれを補正し、従来に比較して信頼性の高いサーミスタを用いた温度測定装置、及びそれを用いた気体供給装置及び露光装置を提供する。【解決手段】本発明の温度測定装置は、サーミスタセンサを用いて測定した第１の温度データを出力する第１の温度計と、測温抵抗体センサを用いて測定した第２の温度データを出力する第２の温度計と、第１の温度データの誤差を第２の温度データにより補正する補正制御部とを有する。【選択図】図１
2010101743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度測定装置であって、
サーミスタセンサを用いて測定した第１の温度データを出力する第１の温度計と、
測温抵抗体センサを用いて測定した第２の温度データを出力する第２の温度計と、
前記第１の温度データの誤差を前記第２の温度データにより補正する補正制御部と
を有する温度測定装置。
【請求項２】
前記第１の温度データが前記第２の温度データに比較して分解能のステップ幅が小さく、予め設定した時間周期にて前記第１の温度データと前記第２の温度データとを測定し、測定された前記第２の温度データにおける第２の分解能以下の温度を、前記第１の温度データにより補完することを特徴とする請求項１に記載の温度測定装置。
【請求項３】
前記補正制御部は、前記第２の温度データと前記第１の温度データとの差分が予め設定した閾値を超えていた場合、前記第１の温度データの補正を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の温度測定装置。
【請求項４】
前記補正制御部が、前記第１の温度データの補正を、前記第１の温度計が第１の温度データを算出する関係式を補正して行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の温度測定装置。
【請求項５】
前記関係式が、基準温度と、当該基準温度における基準抵抗値と、測定した抵抗値と、抵抗−温度特性で任意の２点の温度から求めた抵抗値変化の大きさを表す定数とから測定した抵抗に対応する前記第１の温度データを求めるものであり、
前記補正制御部が、前記定数の数値を前記差分に対応する数値に対応して補正することを特徴とする請求項４に記載の温度測定装置。
【請求項６】
前記第１の温度計が、所定の関係式により、基準温度と、当該基準温度における基準抵抗値と、測定した抵抗値と、抵抗−温度特性で任意の２点の温度から求めた抵抗値変化の大きさを表す定数とから測定した抵抗に対応する第１の温度を求めるものであり、
前記補正制御部が、周期的に前記第２の温度データ及び前記第１の温度データを元に、前記関係式から前記定数を算出し、算出した算出定数が前記定数の初期値に対して予め設定した範囲を超えてずれている場合、前記第１の温度データを補正することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の温度測定装置。
【請求項７】
前記補正制御部が、前記算出定数と前記定数の初期値との差分が予め設定した範囲を超えてずれている場合、前記第１の温度計に設定されている前記関係式における前記定数を補正することにより、前記第１の温度データを補正することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の温度測定装置。
【請求項８】
前記補正制御部が、前記差分に応じた前記定数の補正値を記憶しており、得られた差分に対応した前記定数の補正値を読み出し、前記第１の温度計における前記定数の数値を変更することを特徴とする請求項５または請求項７に記載の温度測定装置。
【請求項９】
前記第１の温度計が、
前記サーミスタセンサに対し、予め設定した測定電流を流し、両端の電位差から抵抗値を求め、当該抵抗値に基づいて前記第１の温度データを算出し、
前記第２の温度計が、
前記測温抵抗体センサに対し、予め設定した測定電流を流し、両端の電位差から抵抗値を求め、当該抵抗値に基づいて前記第２の温度データを算出する、
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の温度測定装置。
【請求項１０】
前記第１の温度計が、
前記サーミスタセンサを含んで構成され温度に応じた電圧信号又は電流信号を出力する第１温度検出回路と、前記第１温度検出回路からの信号に基づき温度を計算する第１演算部と、
を備え、
前記第１温度検出回路は、直列接続された第１抵抗及び第２抵抗と、直列接続された第３抵抗及び第４抵抗と、が並列に接続され、前記第１抵抗と前記第２抵抗との接続点、及び、前記第３抵抗と前記第４抵抗との接続点、の間の電圧又は電流を前記電圧信号又は前記電流信号として出力する第１ブリッジ回路であって、前記第１抵抗から第４抵抗のうち少なくとも一つがサーミスタセンサであり、
前記第２の温度計が、
前記測温抵抗体センサを含んで構成され温度に応じた電圧信号又は電流信号を出力する第２温度検出回路と、前記第２温度検出回路からの信号に基づき温度を計算する第２演算部と、
を備え、
前記第２の温度計が、
前記測温抵抗体センサに対し、予め設定した測定電流を流し、両端の電位差から抵抗値を求め、当該抵抗値に基づいて前記第２の温度データを算出する、
ことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の温度測定装置。
【請求項１１】
前記第１の温度計が、
前記サーミスタセンサを含んで構成され温度に応じた電圧信号又は電流信号を出力する第１温度検出回路と、前記第１温度検出回路からの信号に基づき温度を計算する第１演算部と、
を備え、
前記第１温度検出回路は、直列接続された第１抵抗及び第２抵抗と、直列接続された第３抵抗及び第４抵抗と、が並列に接続され、前記第１抵抗と前記第２抵抗との接続点、及び、前記第３抵抗と前記第４抵抗との接続点、の間の電圧又は電流を前記電圧信号又は前記電流信号として出力する第１ブリッジ回路であって、前記第１抵抗から第４抵抗のうち少なくとも一つがサーミスタセンサであり、
前記第２の温度計が、
前記測温抵抗体センサを含んで構成され温度に応じた電圧信号又は電流信号を出力する第２温度検出回路と、前記第２温度検出回路からの信号に基づき温度を計算する第２演算部と、
を備え、
前記第２温度検出回路は、直列接続された第５抵抗及び第６抵抗と、直列接続された第３抵抗及び第５抵抗と、が並列に接続され、前記第５抵抗と前記第６抵抗との接続点、及び、前記第７抵抗と前記第８抵抗との接続点、の間の電圧又は電流を前記電圧信号又は前記電流信号として出力する第２ブリッジ回路であって、前記第５抵抗から第８抵抗のうち少なくとも一つが測温抵抗体センサである、
ことを特徴とする請求項１から請求項８記載の温度測定装置。
【請求項１２】
前記第１抵抗から前記第４抵抗のうち前記サーミスタでない抵抗の抵抗値が、計測温度付近の温度において前記電圧信号又は前記電流信号が略ゼロとなるような値に設定され
ていることを特徴とする請求項１０に記載の温度測定装置。
【請求項１３】
前記第１抵抗から前記第４抵抗のうち前記サーミスタでない抵抗の抵抗値が、計測温度付近の温度において前記電圧信号又は前記電流信号が略ゼロとなるような値に設定され、
前記第５抵抗から前記第８抵抗のうち前記測温抵抗体センサでない抵抗の抵抗値が、計測温度付近の温度において前記電圧信号又は前記電流信号が略ゼロとなるような値に設定され、
ていることを特徴とする請求項１１に記載の温度測定装置。
【請求項１４】
前記第１演算部は、前記第１温度検出回路からの信号に基づいて前記第１ブリッジ回路の構成要素であるサーミスタセンサの抵抗値を求め、求めた抵抗値から該サーミスタセンサの温度と抵抗値の関係式を用いて温度を計算する
ことを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれかに記載の温度測定装置。
【請求項１５】
前記第１演算部は、前記第１温度検出回路からの信号に基づいて前記第１ブリッジ回路の構成要素であるサーミスタセンサの抵抗値を求め、求めた抵抗値から該サーミスタセンサの温度と抵抗値の関係式を用いて温度を計算し、
前記第２演算部は、前記第２温度検出回路からの信号に基づいて前記第２ブリッジ回路の構成要素である測温抵抗体センサの抵抗値を求め、求めた抵抗値から該測温抵抗体センサの温度と抵抗値の関係式を用いて温度を計算する
ことを特徴とする請求項１１または請求項１３に記載の温度測定装置。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５のいずれかに記載の温度測定装置を備え、該温度測定装置によって所定の温度に調整された気体を供給する気体供給装置。
【請求項１７】
エネルギビームを感光基板に照射して所定パターンを前記感光基板上に形成する露光部と、
前記露光部の少なくとも一部を収容する露光室と、
前記露光室内に温度制御された気体を供給する気体供給部と、
を備える露光装置において、
前記気体供給部として、請求項１６に記載の気体供給装置を用いる、
露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サーミスタを用いた温度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
サーミスタによる抵抗率変化を用いた温度計は、体温計や放射温度計などで多用されている（例えば、特許文献１参照）。
サーミスタは温度に対する抵抗変化率が大きく、すなわち温度変化に対する測定感度が非常に高いため、測温抵抗体、たとえばＰＴ（白金）測温抵抗体を用いる場合に比較して、高い測定感度の温度計を構成することができる。
【特許文献１】特開平０９−２２９７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、サーミスタは温度に対する抵抗変化率が大きく温度の測定感度が高いものの、経時変化により抵抗率が徐々に変化してしまうという欠点がある。
すなわち、感度の高い測定が行えるものの、時間を経るに従い、予め温度との対応関係を設定した抵抗率から、時間変化によりサーミスタ自身の抵抗率がずれるため、測定した温度と実際の温度とのずれが生じてしまい、信頼性が低い測定温度を出力することとなる。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、サーミスタの高い測定感度を生かし、かつサーミスタの抵抗率の経時変化により生じる測定温度と実際の温度とのずれを補正し、従来に比較して信頼性の高いサーミスタを用いた温度測定装置、及びそれを用いた気体供給装置及び露光装置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】
【０００５】
本発明の温度測定装置は、サーミスタセンサを用いて測定した第１の温度データを出力する第１の温度計と、測温抵抗体センサを用いて測定した第２の温度データを出力する第２の温度計と、前記第１の温度データの誤差を前記第２の温度データにより補正する補正制御部とを有する。
【０００６】
本発明の温度測定装置は、前記第１の温度データが前記第２の温度データに比較して分解能のステップ幅が小さく、予め設定した時間周期にて前記第１の温度データと前記第２の温度データとを測定し、測定された前記第２の温度データにおける第２の分解能以下の温度を、前記第１の温度データにより補完することを特徴とする。
【０００７】
本発明の温度測定装置は、前記補正制御部が、前記第２の温度データと前記第１の温度データとの差分が予め設定した閾値を超えていた場合、前記第１の温度データの補正を行うことを特徴とする。
【０００８】
本発明の温度測定装置は、前記補正制御部が、前記第１の温度データの補正を、前記第１の温度計が第１の温度データを算出する関係式を補正して行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明の温度測定装置は、前記関係式が、基準温度と、当該基準温度における基準抵抗値と、測定した抵抗値と、抵抗−温度特性で任意の２点の温度から求めた抵抗値変化の大きさを表す定数とから測定した抵抗に対応する前記第１の温度データを求めるものであり、前記補正制御部が、前記定数の数値を前記差分に対応する数値に対応して補正することを特徴とする。
【００１０】
本発明の温度測定装置は、前記第１の温度計が、所定の関係式により、基準温度と、当該基準温度における基準抵抗値と、測定した抵抗値と、抵抗−温度特性で任意の２点の温度から求めた抵抗値変化の大きさを表す定数とから測定した抵抗に対応する第１の温度を求めるものであり、前記補正制御部が、周期的に前記第２の温度データ及び前記第１の温度データを元に、前記関係式から前記定数を算出し、算出した算出定数が前記定数の初期値に対して予め設定した範囲を超えてずれている場合、前記第１の温度データを補正することを特徴とする。
【００１１】
本発明の温度測定装置は、前記補正制御部が、前記算出定数と前記定数の初期値との差分が予め設定した範囲を超えてずれている場合、前記第１の温度計に設定されている前記関係式における前記定数を補正することにより、前記第１の温度データを補正することを特徴とする。
【００１２】
本発明の温度測定装置は、前記補正制御部が、前記差分に応じた前記定数の補正値を記憶しており、得られた差分に対応した前記定数の補正値を読み出し、前記第１の温度計における前記定数の数値を変更することを特徴とする。
【００１３】
本発明の温度測定装置は、前記第１の温度計が、前記サーミスタセンサに対し、予め設定した測定電流を流し、両端の電位差から抵抗値を求め、当該抵抗値に基づいて前記第１の温度データを算出し、前記第２の温度計が、前記測温抵抗体センサに対し、予め設定した測定電流を流し、両端の電位差から抵抗値を求め、当該抵抗値に基づいて前記第２の温度データを算出する、ことを特徴とする。
【００１４】
本発明の温度測定装置は、前記第１の温度計が、前記サーミスタセンサを含んで構成され温度に応じた電圧信号又は電流信号を出力する第１温度検出回路と、前記第１温度検出回路からの信号に基づき温度を計算する第１演算部と、を備え、前記第１温度検出回路は、直列接続された第１抵抗及び第２抵抗と、直列接続された第３抵抗及び第４抵抗と、が並列に接続され、前記第１抵抗と前記第２抵抗との接続点、及び、前記第３抵抗と前記第４抵抗との接続点、の間の電圧又は電流を前記電圧信号又は前記電流信号として出力する第１ブリッジ回路であって、前記第１抵抗から第４抵抗のうち少なくとも一つがサーミスタセンサであり、前記第２の温度計が、前記測温抵抗体センサを含んで構成され温度に応じた電圧信号又は電流信号を出力する第２温度検出回路と、前記第２温度検出回路からの信号に基づき温度を計算する第２演算部と、を備え、前記第２の温度計が、前記測温抵抗体センサに対し、予め設定した測定電流を流し、両端の電位差から抵抗値を求め、当該抵抗値に基づいて前記第２の温度データを算出する、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明の温度測定装置は、前記第１の温度計が、前記サーミスタセンサを含んで構成され温度に応じた電圧信号又は電流信号を出力する第１温度検出回路と、前記第１温度検出回路からの信号に基づき温度を計算する第１演算部と、を備え、前記第１温度検出回路は、直列接続された第１抵抗及び第２抵抗と、直列接続された第３抵抗及び第４抵抗と、が並列に接続され、前記第１抵抗と前記第２抵抗との接続点、及び、前記第３抵抗と前記第４抵抗との接続点、の間の電圧又は電流を前記電圧信号又は前記電流信号として出力する第１ブリッジ回路であって、前記第１抵抗から第４抵抗のうち少なくとも一つがサーミスタセンサであり、前記第２の温度計が、前記測温抵抗体センサを含んで構成され温度に応じた電圧信号又は電流信号を出力する第２温度検出回路と、前記第２温度検出回路からの信号に基づき温度を計算する第２演算部と、を備え、前記第２温度検出回路は、直列接続された第５抵抗及び第６抵抗と、直列接続された第３抵抗及び第５抵抗と、が並列に接続され、前記第５抵抗と前記第６抵抗との接続点、及び、前記第７抵抗と前記第８抵抗との接続点、の間の電圧又は電流を前記電圧信号又は前記電流信号として出力する第２ブリッジ回路であって、前記第５抵抗から第８抵抗のうち少なくとも一つが測温抵抗体センサである、ことを特徴とする。
【００１６】
本発明の温度測定装置は、前記第１抵抗から前記第４抵抗のうち前記サーミスタでない抵抗の抵抗値が、計測温度付近の温度において前記電圧信号又は前記電流信号が略ゼロとなるような値に設定されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明の温度測定装置は、前記第１抵抗から前記第４抵抗のうち前記サーミスタでない抵抗の抵抗値が、計測温度付近の温度において前記電圧信号又は前記電流信号が略ゼロとなるような値に設定され、前記第５抵抗から前記第８抵抗のうち前記測温抵抗体センサでない抵抗の抵抗値が、計測温度付近の温度において前記電圧信号又は前記電流信号が略ゼロとなるような値に設定され、ていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の温度測定装置は、前記第１演算部は、前記第１温度検出回路からの信号に基づいて前記第１ブリッジ回路の構成要素であるサーミスタセンサの抵抗値を求め、求めた抵抗値から該サーミスタセンサの温度と抵抗値の関係式を用いて温度を計算することを特徴とする。
【００１９】
本発明の温度測定装置は、前記第１演算部は、前記第１温度検出回路からの信号に基づいて前記第１ブリッジ回路の構成要素であるサーミスタセンサの抵抗値を求め、求めた抵抗値から該サーミスタセンサの温度と抵抗値の関係式を用いて温度を計算し、前記第２演算部は、前記第２温度検出回路からの信号に基づいて前記第２ブリッジ回路の構成要素である測温抵抗体センサの抵抗値を求め、求めた抵抗値から該測温抵抗体センサの温度と抵抗値の関係式を用いて温度を計算することを特徴とする。
【００２０】
本発明の気体供給装置は、上記いずれかに記載の温度測定装置を備え、該温度測定装置によって所定の温度に調整された気体を供給することを特徴とする。
【００２１】
本発明の露光装置は、エネルギビームを感光基板に照射して所定パターンを前記感光基板上に形成する露光部と、前記露光部の少なくとも一部を収容する露光室と、前記露光室内に温度制御された気体を供給する気体供給部と、を備える露光装置において、前記気体供給部として、請求項１６に記載の気体供給装置を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、サーミスタによる温度と抵抗率変化との関係により測定した第１の温度データを、測温抵抗体による温度と抵抗率変化との関係により測定した第２の温度データを用いて補正する、すなわち、経時変化により抵抗率が変化するサーミスタで測定される第１の温度データを、経時変化の少ない測温抵抗体により測定される第２の温度データで補正するの構成ため、サーミスタの抵抗率の経時変化に影響されず、測温抵抗体のみを用いた場合に比較して高い分解能の温度測定を行えるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の一実施形態による温度測定装置を図面を参照して説明する。図１は同実施形態による温度測定装置の構成例を示すブロック図である。
この図において、第１の温度計１１は、サーミスタ１０１に対して励起電流Ｉsoを流し、サーミスタ１０１の両端に発生する電圧ＶSMを測定し、これら励起電流Ｉso及び電圧ＶSMからサーミスタ１０１の抵抗値を測定する。ここで、温度Ｔ［Ｋ］におけるサーミスタの抵抗値ＲSTは、以下の（１）式により算出できる。
ＲST＝Ｒ０・ｅｘｐ｛Ｂ（１／Ｔ−１／Ｔ０）｝                   …（１）
但し、Ｒ０は基準温度Ｔ０［Ｋ（ケルビン）］における基準抵抗値、Ｂはサーミスタ定数（以下、Ｂ定数という）である。例えば、Ｔ０＝２５［℃］においてＲ０＝１０．７［ｋΩ］であり、Ｂ＝３４６２［Ｋ］である。ここでＢ定数は、基準温度と、当該基準温度における基準抵抗値と、測定した抵抗値と、抵抗−温度特性で任意の２点の温度から求めた抵抗値変化の大きさを表している。
【００２４】
したがって、第１の温度計１１は、上記抵抗値ＲSTから、下記（１）式の関係式により温度データＴsを算出することとなる。
Ｔｓ＝１／[（１／Ｂ）×ln（ＲＳＴ／Ｒ０）＋１／Ｔ０］＋Ｔoff    …（２）
ここで、Ｔoffはオフセット値であり、予め設定された数値が用いられている。
また、第１の温度計１１は、入力される電圧値ＶSMを増幅する増幅部１１４、増幅した電圧をアナログ−デジタル変換するＡ／Ｄ変換部１１３、得られた電圧値を出力した電流値にて除算し、抵抗値ＲＳＴを求め、この抵抗値ＲＳＴを用いて、上記（２）式から温度データＴsを算出する演算部１１２を有している。
ここで、サーミスタ１０１を用いて測定された温度データＴｓの分解能は、たとえば、０．５ｍＫである。
【００２５】
また第２の温度計２１は、測温抵抗体、例えば白金測温抵抗体１０２に対して励起電流Ｉpoを流し、白金測温抵抗体１０２の両端に発生する電圧ＶPMを測定し、これら励起電流Ｉpo及び電圧ＶPMから白金測温抵抗体１０２の抵抗値を測定する。ここで、温度Ｔ［Ｋ］における白金測温抵抗体１０２の抵抗値ＲPTは、以下の（２）式により設定することができる。ここで、温度Ｔ℃における白金測温抵抗体１０２の抵抗値ＲＰＴは、
ＲＰT＝Ｒ０・（１＋α・Ｔ）  ［Ω］                       …（３）
と表される。但し、Ｒ０は基準温度Ｔ０［Ｋ］における基準抵抗値、αは白金の抵抗値の温度変化率であり、α＝３８５０［ｐｐｍ／℃］である。
【００２６】
したがって、第２の温度計２１は、上記抵抗値ＲＰTから、下記（４）式の関係式により温度データＴpを算出することとなる。
Ｔp＝[（ＲＰT／Ｒ０）−１]／α                                …（４）
また、第２の温度計２１は、入力される電圧値ＶPMを増幅する増幅部２１４、増幅した電圧をアナログ−デジタル変換するＡ／Ｄ変換部２１３、得られた電圧値を出力した電流値にて除算し、抵抗値ＲＰTを求め、この抵抗値ＲＰTを用いて、上記（２）式から温度データＴsを算出する演算部２１２を有している。
ここで、白金測温抵抗体１０２を用いて測定された温度データＴpの分解能は、たとえば、１．５ｍＫである。
すなわち、サーミスタ１０１を用いて測定した温度データＴsは、白金測温抵抗体１０２を用いて測定した温度データＴpに比較して分解能のステップ幅が小さい。
したがって、温度データＴｐに比較して温度データＴsの分解能は３倍高い精度を有していることとなる。
【００２７】
補正制御部２５０は、第１の温度計１１の出力する温度データＴsと、第２の温度計２１の出力する温度データＴpとを比較し、差分ΔＴsp（差の絶対値）が予め設定した閾値温度ΔＴSTを超えている場合、第１の温度計１１の出力する温度データＴsの補正を行う。
ここで、オフセットＴoffが経時変化しない（温度測定における分解能に影響しない程度変化分を含む）場合、補正制御部２５０は、第２の温度計２１の測定した温度データＴpを用いてＢ定数を、下記（５）式により算出する。
Ｂ＝[（１／Ｔｐ）−（１／Ｔ０）]×ln（ＲＳＴ／Ｒ０）           …（５）
ここで、ＲＳＴは温度Ｔｓにおけるサーミスタ１０１の抵抗値ＲＳＴである。
【００２８】
そして、補正制御部２５０は、上記（５）式により求めたＢ定数の数値に、第１の温度計１１における（２）式のＢ定数を書き換える。
また、このとき、補正制御部２５０は、温度データＴs及び差分ΔＴspと、その場合のＢ定数との対応を示すテーブルを予め記憶しており、このテーブルから温度データＴｓ及び差分ΔＴspに対応したＢ定数を読み込み、第１の温度計１１における（１）式のＢ定数を書き換えるようにしても良い。
ここで、補正制御部２５０は、入力される温度データＴpを前後において比較し、温度データＴpの数値が変化した時点において、そのタイミングに入力されている温度データＴsを保持し、この同様な時刻に入力された温度データＴpと温度データＴsとを比較し、差分ΔＴspを求める減算の処理（例えば、Ｔｓ−Ｔｐ）を行い、差分ΔＴspを算出する。
【００２９】
一方、オフセットＴoffが経時変化する場合、補正制御部２５０は、温度データＴsと温度データＴpとの差分ΔＴspが閾値ΔＴSTを超えていた場合、温度データＴsを算出する（２）式に示す関係式におけるサーミスタの定数Ｂ及びオフセット値Ｔoffを、温度データＴsが温度データＴpに一致する値として求め、第１の温度計１１における（２）式のＢ定数及びオフセット値を書き換える。
ここで、オフセットＴoffが経時変化しない場合と同様に、補正制御部２５０は、入力される温度データＴpを前後において比較し、温度データＴpの数値が変化した時点において、その時に入力されている温度データＴsを保持し、この同様な時刻に入力された温度データＴpと温度データＴsとを比較し、差分ΔＴspを求める減算の処理を行う。
【００３０】
すなわち、上記Ｂ定数及びオフセット値の書き換え処理において、補正制御部２５０は、図２に示すように時刻ｔ１において測定した温度データＴpt1と温度データＴst1との差分ΔＴspが閾値ΔＴSTを超えていることを検出した場合、例えば直後の時刻ｔ２に測定した温度データＴpt2及びＴst2と、上記温度データＴpt1及びＴst1とを用いて、温度データＴpt1と温度データＴst1とが同様な数値となるように（温度データＴpt2と温度データＴst2とが同様な数値となるように）、サーミスタ１０１の抵抗率変化による関係式である（１）式を補正するため、この（１）式におけるＢ定数及びオフセットＴoffを求める。ここで、補正制御部２５０は、時刻ｔ１及び時刻ｔ２それぞれにおいて、測定された温度データＴpt1、pt2が異なる数値であることを判定し、同様の数値である場合、時刻ｔ２をさらに後の時刻に設定し、温度データＴpt2を測定する。
このとき、温度データＴpが上昇を継続した状態から下降したタイミングを時刻ｔ１とし、逆に温度データＴpが下降を継続した状態から上昇したタイミングを時刻ｔ２とすることにより、温度データＴｐあるいはＴsが時刻間で差が大きくとれるため、定数Ｂ及びオフセットＴoffの補正の精度を上げることが可能となる。
【００３１】
上記Ｂ定数及びオフセットＴoffの算出処理において、補正制御部２５０は、
Ｔpt1＝１／[（１／Ｂ）×ln（ＲＳＴ（時刻ｔ１における）／Ｒ０）＋１／Ｔ０］＋Ｔoff
Ｔpt2＝１／[（１／Ｂ）×ln（ＲＳＴ（時刻ｔ２における）／Ｒ０）＋１／Ｔ０］＋Ｔoff
からなる連立方程式から、Ｂ定数及びオフセットＴoffを求め、算出されたＢ定数及びオフセットＴoffとにより、第１の温度計１１に記憶されている（１）式におけるＢ定数及びオフセットＴoffを書き換える。
また、Ｂ定数及びオフセットＴoffをより精度良く補正する場合、時刻ｔ１及び時刻ｔ２の２点の温度データからではなく、複数の時刻において温度データＴｓ及びＴｐを測定し、各測定点における温度データにより、温度データＴｐに対して、（２）式により算出される温度データＴｓが合うように、（２）式におけるＢ定数及びオフセットＴoffを変化させ、最小二乗法によりＢ定数及びオフセットＴoffを求めるようにしてもよい。
【００３２】
また、上記補正制御部２５０は、第１の温度計１１を書き換えるタイミングの検出を、差分ΔＴspと閾値ΔＴSTとの比較で行っていたが、（５）式により求めたＢ定数と、予め設定した初期値のＢ定数との差分ΔＢ（絶対値）が予め設定した閾値ΔＢSTを超えた際に、上述したＢ定数のみ（オフセットＴoffが経時変化しない場合）、あるいはＢ定数及びオフセットＴoffの双方（オフセットＴoffが経時変化する場合）に、第１の温度計１１における（１）式の補正を行うようにしても良い。
上記差分ΔＴの測定と、測定された差分ΔＴ及び閾値ΔＴSTの比較とを、補正制御部２５０は、予め設定された周期にて行うようにしても良い。
【００３３】
すなわち、サーミスタ１０１の抵抗率が変化することにより、差分ΔＴspが閾値ΔＴSTを、または差分ΔＢが閾値ΔＢSTを超えるのに要する期間が、過去のサーミスタの抵抗率の変化から統計的に予め想定されるため、上記要する期間を補正制御部２５０が温度データＴｐと温度データＴｓとを比較する周期として設定しても良い。
上述した構成により、第１の実施形態によれば、サーミスタ１０１の抵抗率の経時変化を、白金測温抵抗体１０２を用いて、補正することにより、サーミスタ１０１を用いて、経時変化による信頼性の低下を防止し、分解能の高い温度測定を行うことが可能となる。
【００３４】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、図１に示す第１の実施形態におけるサーミスタ１０１を、図３に示すブリッジ回路２６０に変更したものである。図３において図１と同様な構成については同一の符号を付し、以下、第１の実施形態と異なる構成及び動作の説明を行う。
ブリッジ回路２６０の各抵抗Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ，Ｒ１ｃ，Ｒ１ｄは、抵抗Ｒ１ａの一端と抵抗Ｒ１ｃの一端とが抵抗Ｒ１１の一端に接続され、抵抗Ｒ１ａの他端に抵抗Ｒ１ｄの一端が接続され、抵抗Ｒ１ｃの他端に抵抗Ｒ１ｂの一端が接続され、抵抗Ｒ１ｄの他端と抵抗Ｒ１ｂの他端とが抵抗Ｒ１２の一端に接続されている。すなわち、抵抗Ｒ１１、抵抗Ｒ１ａ、抵抗Ｒ１ｄ及び抵抗Ｒ１２が直列に接続され、抵抗Ｒ１１、抵抗Ｒ１ｃ、抵抗Ｒ１ｂ及び抵抗Ｒ１２が直列に接続されている。ここで、抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２との間において、上記直列接続された抵抗Ｒ１ａ，Ｒ１ｄの組と、抵抗Ｒ１ｃ，Ｒ１ｂの組とが並列に接続されて、ブリッジ回路２６０を形成している。
【００３５】
ブリッジ回路２６０を構成している各抵抗のうち、抵抗Ｒ１ａと抵抗Ｒ１ｂは、温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタ（第１の実施形態におけるサーミスタ１０１と同様）である。一方、抵抗Ｒ１ｃと抵抗Ｒ１ｂは（抵抗Ｒ１１と抵抗Ｒ１２も）、温度によって抵抗値が変化しない（抵抗値の温度変化量が無視できる程小さい）通常の金属抵抗である。
また、抵抗Ｒ１ａと抵抗Ｒ１ｂは抵抗値が同一であり、抵抗Ｒ１ｃと抵抗Ｒ１ｄも抵抗値が同一である。前者の抵抗値をＲＸ（ＲＳＴ）、後者の抵抗値をＲ３とする。
【００３６】
電圧測定部１１１は、上記構成のブリッジ回路２６０に対し、抵抗Ｒ１１及び抵抗Ｒ１２を介して、電圧Ｖccを印加して励起電流ＩＳＯを流している。さらに、抵抗Ｒ1ａと抵抗Ｒ1ｄとの接続点Ａ、及び抵抗Ｒ1ｃと抵抗Ｒ1ｂとの接続点Ｂが電圧測定部１１１に接続されており、電圧測定部１１１は接続点Ａ及びＢ間の電圧ＶSMを測定する。
このとき、並列接続されている抵抗Ｒ1ａ及び抵抗Ｒ1ｄの組と抵抗Ｒ1ｃ及び抵抗Ｒ1ｂの組それぞれの合成抵抗値は等しいから、前者と後者には同じ電流値の電流が流れることになる。その電流値Ｉは、ブリッジ回路２６０の合成抵抗値ＲＢが
ＲＢ＝（Ｒ３＋Ｒｘ）／２
と表されるから、
ＩＳＯ＝｛ＶＣＣ／（Ｒ１＋Ｒ２＋ＲＢ）｝／２＝ＶＣＣ／（２Ｒ１＋２Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒｘ）
……（６）
となる。但し、ＶＣＣは電圧測定部１１１の出力電圧、Ｒ１は抵抗Ｒ１１の抵抗値、Ｒ２は抵抗Ｒ１２の抵抗値である。
【００３７】
電圧測定部１１１が測定する電圧ＶSMは、抵抗Ｒ１ａによる降下電圧と抵抗Ｒ１ｃによる降下電圧の差であるから、
ＶSM＝Ｉ・Ｒ３−Ｉ・Ｒｘ＝ＶＣＣ・（Ｒ３−Ｒｘ）／（２Ｒ１＋２Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒｘ）
……（７）
となる。抵抗Ｒ１ａと抵抗Ｒ１ｂ（測温抵抗体）の抵抗値Ｒｘが温度に応じて変化すると、電圧ＶSMはこの式（７）に従って変化する。抵抗値変化ΔＲｘが微小のとき、測定電圧の変化ΔＶSMは、式（７）を近似することにより、
ＶSM＝ＶSM，２３＋ΔＶSM
ΔＶSM≒−｛ＶＣＣ／（２Ｒ１＋２Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒｘ，２３）｝・ΔＲｘ    ……（８）
となる。但し、ＶSM，２３及びＲｘ，２３はそれぞれ室温２３℃における値である。
【００３８】
ここで、式（７）によれば、温度変化が小さく抵抗値Ｒｘの変化が小さい場合には、抵抗値Ｒ３を抵抗値Ｒｘに近い値に設定しておくことによって、平均温度における電圧ＶSMの値が小さくなり、電圧ＶSMのうちの温度変化分ΔＶSMの相対的割合が大きくなる。以下、室温２３℃付近で温度が微小に変化する場合について、具体的数値例を説明する。
温度Ｔ［Ｋ］におけるサーミスタの抵抗値ＲＳＴは、すでに述べた（１）式により表される。例えば、Ｔ０＝２５［℃］においてＲ０＝１０．７［ｋΩ］であり、Ｂ＝３４６２［Ｋ］である。このとき、室温２３℃において、抵抗Ｒ１ａと抵抗Ｒ１ｂの抵抗値はＲｘ＝Ｒ２３＝１１．５７［ｋΩ］となるので、抵抗Ｒ１ｃと抵抗Ｒ１ｄの抵抗値をＲ３＝１０［ｋΩ］とする。また、Ｒ１＝Ｒ２＝１［ｋΩ］、ＶＣＣ＝５［Ｖ］とする。これらの設定によれば、式（７）から、室温２３℃における電圧ＶSMは、ＶSM，２３＝０．０９９６［Ｖ］となり、また、温度が室温からΔＴ＝１［ｍＫ］変化したときの測定電圧の変化ΔＶSMは、ΔＶSM＝０．００００８４［Ｖ］（８４μＶ）となる。したがって、演算部１１２は、（７）式及び（２）式を用いることにより、ＶSMから温度データＴsを正確に計算することが可能である。すなわち、第１の温度計１１における演算部１１２は、（７）式により抵抗値ＲＸ、すなわちＲＳＴを求めて、（２）式により、温度データＴsを算出する。
【００３９】
そして、上述したように測定された温度データＴsと、温度データＴpとの差分ΔＴspが閾値ΔＴSTを超えた場合、すなわち、図４に示すように、温度データＴpと温度データＴsとの差分ΔＴspが閾値ΔＴSTを超えた場合、補正制御部２５０は、第１の実施形態と同様に、B定数（あるいはB定数及びオフセットToff）の補正処理を行う。
このB定数（あるいはB定数及びオフセットToff）の補正処理により、図５に示すように、温度データＴsと温度データＴpとを同様の値とすることができ、第１の実施形態と同様に、サーミスタを有する上記ブリッジ回路２６０を用いて、分解能の高い温度測定を行うことが可能となる。上記図４及び図５において、横軸は時刻を示し、縦軸は温度を示している。
なお、以上説明した温度測定装置において、電圧測定部１１１に代えてブリッジ回路２６０の接続点Ａ及びＢ間を流れる電流を測定する電流測定部を設け、測定した電流値に基づいて温度を計測する構成としてもよい。また、抵抗Ｒ１ａ〜Ｒ１ｄのうち少なくとも一つがサーミスタである構成としてもよい。
なお、接続点Ａと接続点Ｂとの電圧値を、温度データＴsの誤差範囲に入る程度の電圧値ずらすことにより、演算部１１２は、ブリッジ回路２６０が正常に動作しているか否かの判定を行うことができる。
【００４０】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態は、図６に示すように、図３の第２の実施形態における白金測温抵抗体１０２を、ブリッジ回路２７０に変更したものである。図６において図３と同様な構成については同一の符号を付し、以下、第２の実施形態と異なる構成及び動作の説明を行う。
ブリッジ回路２７０の各抵抗Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ，Ｒ２ｃ，Ｒ２ｄは、抵抗Ｒ２ａの一端と抵抗Ｒ２ｃの一端とが抵抗Ｒ２１の一端に接続され、抵抗Ｒ２ａの他端に抵抗Ｒ２ｄの一端が接続され、抵抗Ｒ２ｃの他端に抵抗Ｒ２ｂの一端が接続され、抵抗Ｒ２ｄの他端と抵抗Ｒ２ｂの他端とが抵抗Ｒ２２の一端に接続されている。すなわち、抵抗Ｒ２１、抵抗Ｒ２ａ、抵抗Ｒ２ｄ及び抵抗Ｒ２２が直列に接続され、抵抗Ｒ２１、抵抗Ｒ２ｃ、抵抗Ｒ２ｂ及び抵抗Ｒ２２が直列に接続されている。ここで、抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２との間において、上記直列接続された抵抗Ｒ２ａ，Ｒ２ｄの組と、抵抗Ｒ２ｃ，Ｒ２ｂの組とが並列に接続されて、ブリッジ回路２７０を形成している。
【００４１】
ブリッジ回路２７０を構成している各抵抗のうち、抵抗Ｒ２ａと抵抗Ｒ２ｂは、温度に応じて抵抗値が変化する白金測温抵抗体である。他の測温抵抗体としては、金属で構成され、電気抵抗率が温度に比例して変わる材料であれば良い。 金属では１Ｋ温度が上昇すると約0.3％程度抵抗が増加する。一方、抵抗Ｒ２ｃと抵抗Ｒ２ｂは（抵抗Ｒ２１と抵抗Ｒ２２も）、温度によって抵抗値が変化しない（抵抗値の温度変化量が無視できる程小さい）通常の金属抵抗である。
また、抵抗Ｒ２ａと抵抗Ｒ２ｂは抵抗値が同一であり、抵抗Ｒ２ｃと抵抗Ｒ２ｄも抵抗値が同一である。前者の抵抗値をＲＸＸ（抵抗値ＲPＴ）、後者の抵抗値をＲ３３とする。
【００４２】
上記構成のブリッジ回路２７０は、抵抗Ｒ２１及び抵抗Ｒ２２を介して、電圧測定部２１１から電圧Ｖｃｃが印加され、励起電流ＩPOが流れている。更に、抵抗Ｒ２ａと抵抗Ｒ２ｄとの接続点Ｃ、及び抵抗Ｒ２ｃと抵抗Ｒ２ｂとの接続点Ｄが電圧測定部２１１に接続されており、電圧測定部２１１は、接続点Ｃ及びＤ間の電圧ＶPMを測定する。
このとき、並列接続されている抵抗Ｒ２ａ及び抵抗Ｒ２ｄの組と抵抗Ｒ２ｃ及び抵抗Ｒ２ｂの組それぞれの合成抵抗値は等しいから、前者と後者には同じ電流値の電流が流れることになる。その電流値Ｉは、ブリッジ回路２７０の合成抵抗値ＲＢBが
ＲＢB＝（Ｒ３３＋ＲXX）／２
と表されるから、
ＩPO＝｛ＶＣＣ／（Ｒ１＋Ｒ２＋ＲＢ）｝／２＝ＶＣＣ／（２Ｒ１＋２Ｒ２＋Ｒ３３＋ＲXX）
…（９）
となる。但し、ＶＣＣは電圧測定部２１１の出力電圧、Ｒ１は抵抗Ｒ１１の抵抗値、Ｒ２は抵抗Ｒ１２の抵抗値である。
【００４３】
電圧測定部２１１の測定電圧ＶPMは、抵抗Ｒ２ａによる降下電圧と抵抗Ｒ２ｃによる降下電圧の差であるから、
ＶPM＝Ｉ・Ｒ３３−ＩPO・ＲXX＝ＶＣＣ・（Ｒ３３−ＲXX）／（２Ｒ１＋２Ｒ２＋Ｒ３３＋ＲXX）
…（１０）
となる。抵抗Ｒ２ａと抵抗Ｒ２ｂ（測温抵抗体）の抵抗値ＲXXが温度に応じて変化すると、電圧ＶPMはこの式（２）に従って変化する。抵抗値変化ΔＲXXが微小のとき、測定電圧の変化ΔＶPMは、式（２）を近似することにより、
ＶPM＝ＶPM，２３＋ΔＶPM
ΔＶPM≒−｛ＶＣＣ／（２Ｒ１＋２Ｒ２＋Ｒ３３＋ＲXX，２３）｝・ΔＲXX    …（１１）
となる。但し、ＶPM，２３及びＲXX，２３はそれぞれ室温２３℃における値である。
【００４４】
ここで、式（１０）によれば、温度変化が小さく抵抗値ＲXXの変化が小さい場合には、抵抗値Ｒ３3を抵抗値ＲXXに近い値に設定しておくことによって、平均温度における測定電圧ＶPMの値が小さくなり、測定電圧ＶPMのうちの温度変化分ΔＶPMの相対的割合が大きくなる。以下、室温２３℃付近で温度が微小に変化する場合について、具体的数値例を説明する。
すなわち、温度Ｔ℃におけるＰＴ１００型（温度０℃で抵抗値１００Ω）の白金抵抗体の抵抗値ＲPTは、すでに述べたように、（４）式により表される。よって、室温２３℃において、抵抗Ｒ２ａと抵抗Ｒ２ｂの抵抗値はＲXX，２３＝Ｒ２３＝１０８．８５５［Ω］であるので、抵抗Ｒ２ｃと抵抗Ｒ２ｄの抵抗値をＲ３３＝１０９［Ω］とする。一方、温度測定装置の各抵抗による自己発熱を抑える（抵抗自体の発熱によって温度の計測精度が劣化しないようにする）ためには、電流値ＩをＩ＝１［ｍＡ］程度とする必要がある。この条件と式（９）から、例えばＲ１＝Ｒ２＝１．２［ｋΩ］とする（但し、ＶＣＣ＝５［Ｖ］とした）。これらの設定によれば、式（１０）から、室温２３℃における測定電圧は、ＶPM，２３＝０．０００１４４［Ｖ］となる。
【００４５】
一方、温度が室温からΔＴ＝１［ｍＫ］変化したときの抵抗Ｒ１ａと抵抗Ｒ１ｂの抵抗値変化ΔＲXXによる測定電圧の変化ΔＶPMは、式（３）及び式（４）より、
ΔＶPM≒−｛ＶＣＣ／（２Ｒ１＋２Ｒ２＋Ｒ３３＋ＲXX，２３）｝・１００・α・ΔＴ
……（１２）
＝０．００００００３８４［Ｖ］（０．３８４μＶ）
となる。
このように、室温２３℃における測定電圧の値ＶPM，２３が、前述した従来の温度測定装置の測定電圧Ｖ２３よりも大幅に小さくなっている。したがって、温度変化による測定電圧の変化ΔＶPMが相対的に大きく測定されることになるので、電圧測定部２１１による測定電圧ＶPMを増幅部２１４で増幅することによって、ΔＶPMを高い精度で検出することができる。その結果、１ｍＫ程度の微小な温度変化であっても、演算部２１２が式（１０）及び式（１１）、又は式（１２）を用いることにより、ＶPMあるいはΔＶPMから温度データＴpを正確に計算することが可能である。例えば、第２の温度計２１における演算部２１２は、（１０）式により抵抗値ＲＸX、すなわち抵抗値ＲPＴを求めて、（４）式により、温度データＴpを算出する。
【００４６】
また、抵抗値Ｒ３３を上記例の場合よりも更に抵抗値Ｒｘに近い値に設定すれば、室温２３℃における測定電圧ＶPM，２３を更に小さくし、温度変化分ΔＶPMの相対的割合を大きくすることができる。
なお、以上説明した温度測定装置において、電圧測定部２１１に代えてブリッジ回路２７０の接続点Ｃ及びＤ間を流れる電流を測定する電流測定部を設け、測定した電流値に基づいて温度を計測する構成としてもよい。また、抵抗Ｒ２ａ〜Ｒ２ｄのうち少なくとも一つが白金測温抵抗体である構成としてもよい。
そして、上述したように測定された温度データＴpと、温度データＴsとの差分ΔＴspが閾値ΔＴSTを超えた場合、すなわち、図４に示すように、温度データＴpと温度データＴsとの差分ΔＴspが閾値ΔＴSTを超えた場合、補正制御部２５０は、第１及び第２の実施形態と同様に、B定数（あるいはB定数及びオフセットＴoff）の補正処理を行う。
このB定数（あるいはB定数及びオフセットＴoff）の補正処理により、図５に示すように、温度データＴsと温度データＴpとを同様の値とすることができ、第１の実施形態と同様に、サーミスタを有する上記ブリッジ回路２６０と、白金測温抵抗体を有するブリッジ回路２７０とを用いて、分解能の高い温度測定を行うことが可能となる。
【００４７】
また、上述した第１から第３の実施形態における温度測定装置において、すでに述べたように、サーミスタを用いて測定した温度データＴｓが、白金測温抵抗体を用いて測定した温度データＴpに比較して分解能のステップ幅が小さい。
このため、第１の温度計１１と第２の温度計２１とそれぞれにより、予め設定した時間周期にて温度データＴsと温度データＴpとを測定し、測定された温度データＴｐにおける白金測温抵抗体の温度分解能以下の温度を、温度データＴｓにより補完して、温度データＴsと温度データＴpとを合成した温度データを出力するようにしても良い。
すなわち、図示しない温度出力制御回路を設け、温度データＴｓと温度データＴｐとを入力し、温度データＴｓが温度データＴpと異なる場合に、温度データＴｐを出力し、温度データＴｓと温度データＴｐとが等しい場合、温度データＴｐを出力する。
常に、第１の温度計１１は、サーミスタの経時変化による温度のずれを補正制御部２５０により補正されているため、第１の温度計１１と第２の温度計２１とを合成することにより高い精度の温度測定が行える。
【００４８】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第１から第３の実施形態による温度測定装置を用いた気体供給装置及び露光装置の実施形態について図を参照して説明する。
図７は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの構成を示す模式図である。
露光装置ＥＸは、レチクルＲとウエハＷとを一次元方向に同期移動しつつ、レチクルＲに形成されたパターンを投影光学系１６を介してウエハＷ上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置、すなわち、いわゆるスキャニング・ステッパである。
露光装置ＥＸは、露光装置本体１０と、クリーンルーム内の床面Ｆ上に設置されると共に露光装置本体１０を収容する本体チャンバ４０と、本体チャンバ４０に隣接して配置された機械室７０とを備える。
【００４９】
露光装置本体１０は、露光光ＥＬによりレチクルＲを照明する照明光学系１２、レチクルＲを保持して移動可能なレチクルステージ１４、レチクルＲから射出される露光光ＥＬをウエハＷ上に投射する投影光学系１６、ウエハＷを保持して移動可能なウエハステージ２０と、投影光学系１６等を保持すると共にウエハステージ２０が搭載される本体コラム３０、露光装置ＥＸを統括的に制御する不図示の制御装置等を備える。
【００５０】
照明光学系１２は、レチクルステージ１４に支持されているレチクルＲを露光光ＥＬで照明するものであり、不図示の露光用光源から射出された露光光ＥＬの照度を均一化するオプティカルインテグレータ、コンデンサレンズ、リレーレンズ系、レチクルＲ上の露光光ＥＬによる照明領域をスリット状に設定する可変視野絞り等（いずれも不図示）を有している。これらの光学部材は、照明系ハウジング１２ａ内に所定の位置関係で収容される。
また、照明光学系１２は、不図示の引き回し光学系（リレー光学系）を介して、露光用光源に接続されている。なお、引き回し光学系は、その少なくとも一部にビーム・マッチング・ユニットと呼ばれる光軸調整用の光学系を含む。
このような構成により、照明光学系１２は、レチクルＲ上の所定の照明領域を、より均一な照度分布の露光光ＥＬで照明可能となっている。
なお、照明系ハウジング１２ａ、引き回し光学系が収容される筐体（不図示）は、それぞれ内部が不活性ガス（例えば窒素、ヘリウムなど）でパージされ、清浄度が極めて良好に維持されるようになっている。
また、照明系ハウジング１２ａの少なくとも一部は、サポートコラム３６により支持される。
【００５１】
露光用光源から射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）等の紫外光が用いられる。
【００５２】
レチクルステージ１４は、レチクルＲを支持しつつ、投影光学系１６の光軸ＡＸに垂直な平面内の２次元移動及び微小回転を行うものである。なお、レチクルＲは、レチクルステージ１４に形成された矩形開口の周囲に設けられたレチクル吸着機構により真空吸着等される。
そして、レチクルステージ１４上のレチクルＲの２次元方向の位置及び回転角は、不図示のレーザ干渉計によりリアルタイムで計測され、その計測結果は制御装置に出力される。そして、制御装置がレーザ干渉計の計測結果に基づいてリニアモータ等を駆動することで、レチクルステージ１４に支持されているレチクルＲの位置決めが行われる。
なお、レチクルステージ１４は、サポートコラム３６により支持される。
【００５３】
投影光学系１６は、レチクルＲに形成されたパターンを所定の投影倍率でウエハＷに投影露光するものであって、複数の光学素子で構成される。これら光学素子は鏡筒１６ａで支持される。本実施形態において、投影光学系１６は、投影倍率βが例えば１／４あるいは１／５の縮小系である。なお、投影光学系１６は等倍系及び拡大系のいずれでもよい。
なお、鏡筒１６ａは、内部が不活性ガス（例えば窒素、ヘリウムなど）でパージされ、清浄度が極めて良好に維持されるようになっている。
また、投影光学系１６は、メインコラム３４の天板に設けられた不図示の穴部に挿入されて、支持される。
【００５４】
ウエハステージ２０は、ウエハＷを保持しつつ、不図示のリニアモータ等の駆動装置によって、光軸ＡＸに垂直な平面内の２次元移動及び微小回転を行うものである。ウエハＷは、ウエハステージ２０の上面に、真空吸着等によって保持されている。
また、ウエハステージ２０上には移動鏡２２が設けられ、これに対向する位置にはレーザ干渉計２４が設けられる。そして、ウエハステージ２０の２次元方向の位置及び回転角は、レーザ干渉計２４によりリアルタイムで計測され、計測結果が制御装置に出力される。そして、制御装置がレーザ干渉計２４の計測結果に基づいてリニアモータ等を駆動することで、ウエハステージ２０に保持されているウエハＷの位置決めが行われる。
なお、ウエハステージ２０は、メインコラム３４の底板を構成するステージベース上に支持される。
【００５５】
本体コラム３０は、本体チャンバ４０の底面上に設置されたベースプレート３８の上方に、複数の防振台３２を介して支持されている。本体コラム３０は、防振台３２によって支持されたメインコラム３４と、このメインコラム３４上部に立設されたサポートコラム３６とを有している。
そして、メインコラム３４の天井部となるメインフレームには、投影光学系１６が支持されている。また、サポートコラム３６には、レチクルステージ１４、照明光学系１２が支持されている。
【００５６】
本体チャンバ４０は、環境条件（清浄度、温度、圧力等）がほぼ一定に維持された露光室４２と、この露光室４２の側部に配置された不図示のレチクルローダ室及びウエハローダ室とを有するように形成されている。なお、露光室４２は、その内部に露光装置本体１０が配置される。
露光室４２の上部側面には、本体チャンバ４０内に温調した空気（気体）Ａを供給する機械室７０に接続される噴出口５０が設けられる。そして、機械室７０から送気される温調された空気Ａが噴出口５０からサイドフローにて露光室４２の上部空間４２ａに送り込まれるようになっている。
また、露光室４２の底部には、リターン部５２が設けられ、このリターン部５２の下方には、リターンダクト５４の一端が接続される。そして、リターンダクト５４の他端は、機械室７０に接続される。すなわち、露光室４２内の空気Ａがリターン部５２からリターンダクト５４を介して機械室７０に戻されるようになっている。
【００５７】
露光室４２の側面には、機械室７０に接続された給気管路６０が接続され、更に、露光室４２内に延設されている。その内部には、ヒータ６２、送風機６４、ケミカルフィルタＣＦ、フィルタボックスＡＦが順次配置されている。
更に、給気管路６０は、２つの分岐路６６ａ，６６ｂに分岐される。一方の分岐路６６ａは、温度安定化流路装置１００ａを介して気体噴出ユニット１０２ａに接続されている。他方の分岐路６６ｂは、温度安定化流路装置１００ｂを介して気体噴出ユニット１０２ｂが接続されている。
【００５８】
気体噴出ユニット１０２ａ，１０２ｂは、メインコラム３４の天板の下面に、断熱部材１０４を介して、それぞれ固定されている。気体噴出ユニット１０２ａ，１０２ｂの下面側には、温調された空気Ａを下方に向かって噴き出す不図示の噴出口がそれぞれ多数形成されている。
これにより、機械室７０から送気される温調された空気Ａが気体噴出ユニット１０２ａ、１０２ｂを経由した後に、気体噴出ユニット１０２ａ，１０２ｂからダウンフローにてメインコラム３４の内側空間４２ｂに送り込まれるようになっている。
また、メインコラム３４の下端側面（或いは底面）には、リターンダクト５６が接続され、このリターンダクト５６の他端は機械室７０に接続されている。なお、図示は省略されているが、リターンダクト５６は複数の分岐路を備え、それぞれの分岐路がメインコラム３４の底部（或いは底面）の複数箇所に接続されている。
【００５９】
図８〜図１０は、温度安定化流路装置１００ａ，１００ｂの構成を示す模式図であって、図８は断面図、図９は分解図、図１０は外観図である。
温度安定化流路装置１００ａ，１００ｂは、全体として直方体状の形状を有し、２つのアルミニウム製の筐体１１０，１２０と、筐体１１０，１２０の間に配置された温度緩衝部材１３０とから構成される。
【００６０】
筐体１１０は、直方体状の形状を有し、内部に密閉空間を形成する。そして、筐体１１０の密閉空間には、アルミニウム製のプレートフィン１１６が配置される。
プレートフィン１１６は、その表面積を増大するように波形状に曲折された板状部材からなり、これにより、後述する温調用媒体Ｃが流通する細い流路が形成される。なお、プレートフィン１１６のピッチ（フィンピッチ）は、温調用媒体Ｃとの熱交換を効率良く行うことができるように設定されており、例えば、高さ方向の寸法が１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度、ピッチが１ｍｍ〜１．５ｍｍ程度のものが用いられる。
なお、プレートフィン１１６は、筐体１１０の天板、底板、側板に対して、ろう付けされる。
そして、筐体１１０の側板には、供給管１４２の一端が接続され、この供給管１４２の他端は温調装置１４０の吐出口に接続されている。同様に、対向する側板には、排出管１４４の一端が接続され、この排出管１４４の他端は温調装置１４０の戻り口に接続されている。このようにして、温調装置１４０、供給管１４２、筐体１１０、排出管１４４とからなる温調用媒体Ｃの循環経路が構成される。
なお、温調用媒体Ｃとしては、例えばフロリナート（登録商標）が用いられ、温調装置１４０により略一定温度に温度調整される。温調装置１４０には、図１の温度測定装置が備えられており、温調装置１４０は、当該温度測定装置によって計測された温度に基づいて、温度調整を行う。温調用媒体Ｃの正確な温度調整を行うためには、温度測定装置のうち少なくともブリッジ回路の部分を温度安定化流路装置１００ａ，１００ｂの近傍に配置して、当該近傍部分の温度を計測するようにすることが望ましい。これにより、プレートフィン１１６は、その温度が所定温度に維持される。なお、温調用媒体Ｃとして、気体を用いても構わない。
【００６１】
筐体１２０は、角管形の形状を有し、その内側の空間は、アルミニウム製のセパレートシート１２４によって上下方向に並ぶ複数の空間に区画され、各空間内にはアルミニウム製のプレートフィン（仕切部材）１２６がそれぞれ配置される。
プレートフィン１２６としては、プレートフィン１１６と同様の構成のものが用いられる。また、プレートフィン１２６のピッチ（フィンピッチ）は、空気Ａとの熱交換を効率良く行うことができるように設定される。なお、各プレートフィン１２６は、筐体１２０やセパレートシート１２４に対して、ろう付けされる。
そして、筐体１２０の一側には、取り付けフランジ６８ａが固定されており、この取り付けフランジ６８ａを介して分岐路６６ａ，６６ｂが接続される。同様に、筐体１２０の他側には、取り付けフランジ６８ｂが固定されており、この取り付けフランジ６８ｂを介して、分岐路６６ａ，６６ｂが接続されている。
すなわち、分岐路６６ａ，６６ｂを流通する空気Ａは、筐体１２０内に導入され、プレートフィン１２６の細い隙間からなる流路を通過して、気体噴出ユニット１０２ａ、１０２に排出されるようになっている。そして、プレートフィン１２６の細い隙間からなる流路を通過する際に、空気Ａの温度がプレートフィン１２６の温度と略同一になるようになっている。
【００６２】
温度緩衝部材１３０は、高分子材料、例えば、アクリル、ポリカーボネート、テフロン（登録商標）等からなる。すなわち、温度緩衝部材１３０は、筐体１２０よりも低い熱伝導率をする材料からなり、筐体１１０と筐体１２０との間に配置されることにより、筐体１２０を流通する温調用媒体Ｃからプレートフィン１１６及びプレートフィン１２６を介して筐体１２０を流通する空気Ａへの熱の伝達が緩やかに行われるようにするものである。
筐体１１０と筐体１２０との間に、高分子材料等からなる温度緩衝部材１３０を配置するのは、以下の理由による。
すなわち、筐体１１０と筐体１２０とは、熱伝導率の高い金属であるアルミニウムからなり、更に、温調用媒体Ｃ等との熱交換を効率良く行うことができるように設定されている。そして、筐体１１０の温度は、プレートフィン１１６の間を流通する温調用媒体Ｃにより温調することにより、温調用媒体Ｃの温度が効率良く筐体１１０から筐体１２０に伝導し、プレートフィン１２６を通過する空気Ａを温調するようになっている。
ところが、温調用媒体Ｃの温度は、温調装置１４０により略一定となるように制御されているが、微視的には周期的な温度変化を有したものとなっている。このため、プレートフィン１２６を通過する空気Ａに、温調用媒体Ｃの周期的な温度変化が伝わってしまう。
そして、このような空気Ａの周期的な温度変化は、空気のゆらぎとなって、ウエハステージ２０の位置を計測するレーザ干渉計２４等による計測に誤差を発生させてしまう。
現在、レーザ干渉計２４には、高い位置検出精度が求められており、そのために空気Ａには厳しい温度安定性（例えば、±０．００５℃以下）が要求されている。しかしながら、これに対応するように温調用媒体Ｃの温度を±０．００５℃以下に制御するのは非常に困難である。一例として、従来の温調装置１４０においては、制御定数の最適化（チューニング）を行った場合であっても、温調用媒体Ｃの温度には、温度振幅０．０３℃程度、温度変動周波数０．１〜０．３Ｈｚ程度の変動が残存してしまう。
そこで、筐体１１０と筐体１２０との間に、筐体１２０よりも熱伝導率の低い材料からなる温度緩衝部材１３０を配置する。これにより、筐体１１０と筐体１２０への熱伝達が緩やかに行われるようになり、急激な熱伝達が緩和される。
【００６３】
温度緩衝部材１３０の熱伝導率は、筐体１１０（温調用媒体Ｃ）の温度変動の周期と温度変動幅との少なくとも一方に基づいて規定される。また、温度緩衝部材１３０の厚みは、筐体１１０（温調用媒体Ｃ）の温度変動の周期と温度変動幅との少なくとも一方に基づいて規定される。
すなわち、温度緩衝部材１３０の厚みをδ（ｍ）、熱伝導率をα（ｍ２／秒）と表す。
また、筐体１１０（温調用媒体Ｃ）の温度を、
θ−θ０＝Ａ・ｓｉｎ（２πｆｔ＋Φ）と表す（なお、θ０は、温調用媒体Ｃの温度の時間平均値である。）。
そして、温度緩衝部材１３０の筐体１１０側と筐体１２０側の温度の振幅比を、
η＝Ａ´／Ａとする（なお、Ａ´は筐体１２０側の温度振幅）と、
η＝ｅｘｐ（−√（πｆ／α）δ）と表される。
このように、温度緩衝部材１３０の厚みδ、及び熱伝導率αを調整することにより、筐体１１０から筐体１２０への熱伝導を規定することが可能となる。具体的には、温度緩衝部材１３０の厚みδが大きい程、また熱伝導率αが低い程、温調用媒体Ｃの温度変化がプレートフィン１２６に伝わりづらくなる。
なお、温調用媒体Ｃの温度変化の周波数が低い場合には、その温度変化の振幅は減衰せずに伝達しやすい。一方、周波数が高い場合には、その温度変化の振幅は減衰して伝達しやすいという特徴がある。つまり、温度緩衝部材１３０は、周期的な温度変動に対して一種のローパスフィルタとして機能する。したがって、筐体１１０（温調用媒体Ｃ）の周期的な温度変化のうち、筐体１２０への熱伝導を抑制したい周波数に応じて、温度緩衝部材１３０の厚みδ、及び熱伝導率αを規定すればよい。
【００６４】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１の実施形態による温度測定装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】オフセットＴoffに経時変化が生じる場合における異なる２点の時刻における温度データの測定を説明する概念図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による温度測定装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】第２の実施形態における第１の温度計１１の出力する温度データＴsの補正を説明するグラフである。
【図５】第２の実施形態における第１の温度計１１の出力する温度データＴsの補正を説明するグラフである。
【図６】本発明の第３の実施形態による温度測定装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】露光装置ＥＸの構成を示す模式図である。
【図８】温度安定化流路装置１００ａ，１００ｂの構成を示す断面図である。
【図９】温度安定化流路装置１００ａ，１００ｂの構成を示す分解図である。
【図１０】温度安定化流路装置１００ａ，１００ｂの構成を示す外観図である。
【符号の説明】
【００６６】
Ｒ１ａ，Ｒ１ｂ，Ｒ２ａ，Ｒ２ｂ…抵抗（測温抵抗体）  Ｒ１ｃ，Ｒ１ｄ，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ２ｃ，Ｒ２ｄ，Ｒ２１，Ｒ２２…抵抗  １１…第１の温度計  ２１…第２の温度計  ２６０，２７０…ブリッジ回路  １０１…サーミスタ  １０２…白金測温抵抗体  １１１，２１１…電圧測定部  １１２，２１２…演算部  １１３，２１３…Ａ／Ｄ変換部  １１４，２１４…増幅部  ２５０…補正制御部
【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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【図９】
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【図１０】
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