(57)【要約】【課題】測定するために測温抵抗体から自己発熱量が発生する場合においても、正確に温度を測定することができる温度計測装置を提供する。【解決手段】温度計測装置が、複数の測温抵抗体と、複数の測温抵抗体がそれぞれの自己発熱量を発生する条件で、複数の測温抵抗体それぞれにより温度を測定する温度測定部と、複数の測温抵抗体が発生するそれぞれの自己発熱量と、温度測定部が複数の測温抵抗体それぞれにより測定した温度と、予め定められている関数関係とに基づいて、自己発熱量が発生していない場合の温度を算出する温度算出部と、を有する。【選択図】図１
2010101859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の測温抵抗体と、
前記複数の測温抵抗体がそれぞれの自己発熱量を発生する条件で、前記複数の測温抵抗体それぞれにより温度を測定する温度測定部と、
前記複数の測温抵抗体が発生するそれぞれの自己発熱量と、前記温度測定部が前記複数の測温抵抗体それぞれにより測定した温度と、予め定められている関数関係とに基づいて、自己発熱量が発生していない場合の温度を算出する温度算出部と、
を有することを特徴とする温度計測装置。
【請求項２】
前記温度測定部が、
前記複数の測温抵抗体毎に予め定められている電流を当該測温抵抗体に導通し、当該電流を導通した場合に当該測温抵抗体の両端の電位差に基づいて、前記複数の測温抵抗体それぞれによる温度を測定し、
前記温度算出部は、
前記複数の測温抵抗体毎に予め定められている電流の値の二乗に比例する値を前記複数の測温抵抗体が発生するそれぞれの自己発熱量として、前記自己発熱量が発生していない場合の温度を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の温度計測装置。
【請求項３】
前記温度測定部は、
前記複数の測温抵抗体毎に予め定められている電圧を当該測温抵抗体に印加し、当該電圧を印加した場合に当該測温抵抗体を導通するそれぞれの電流に基づいて、前記複数の測温抵抗体それぞれによる温度を測定し、
前記温度算出部は、
前記複数の測温抵抗体のそれぞれに対して予め定められている電圧の値の二乗に比例する値を前記複数の測温抵抗体が発生するそれぞれの自己発熱量として、前記自己発熱量が発生していない場合の温度を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の温度計測装置。
【請求項４】
電位差または電流の値を温度に変換する変換係数が予め記憶されている係数記憶部、
を有し、
前記温度測定部は、
前記複数の測温抵抗体それぞれに基づいて測定した電位差または電流の値と、前記係数記憶部から読み出した変換係数とに基づいて、前記複数の測温抵抗体それぞれによる温度を算出する、
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の温度計測装置。
【請求項５】
前記温度算出部は、
前記複数の測温抵抗体が発生するそれぞれの自己発熱量と、前記複数の測温抵抗体それぞれにより測定した温度とに基づいて、前記予め定められている関数関係として、当該自己発熱量と当該温度との線形関数を最小二乗法により算出し、当該算出した線形関数に、自己発熱量の値を０として代入することにより、前記自己発熱量が発生していない場合の温度を算出する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の温度計測装置。
【請求項６】
前記複数の測温抵抗体のそれぞれが、
抵抗値の温度変化において同じ温度特性を有する、
こと特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の温度計測装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１の項に記載の温度計測装置を備え、該温度計測装置によって計測された温度に基づき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８】
エネルギー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７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、温度計測装置、気体供給装置、及び露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、白金などの測温抵抗体に一定の電流を導通させておき、この測温抵抗体の両端に生じる電位差を測定することにより、測温抵抗体周囲の温度が測定されていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２５８６４２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、特許文献１に示す温度計測装置にあっては、温度を測定するために測温抵抗体に導通させる電流に起因して自己発熱量が発生する。そして、この自己発熱量により測定対象となる空気などの媒体の温度が変化してしまうため、温度を正確に測定することができないという問題がある。
【０００４】
ここで、温度計測装置の測温抵抗体である温度センサの自己発熱量による温度誤差δの一例について説明する。まず、温度センサにおいて、熱の輸送方程式は、たとえば、次の式１となる。
【０００５】
ρＣＶ×ｄθ／ｄｔ＝ｑ−ｈＡ（θ−θ０）  ・・・  （式１）
【０００６】
ここで、ρはセンサの密度（ｋｇ／ｍ３）であり、Ｃはセンサの比熱（Ｊ／ＫｇＫ）であり、Ｖはセンサの体積（ｍ３）であり、Ａはセンサの表面積（ｍ２）であり、θ０は測定対象となる周囲温度（Ｋ）である。また、ｈはセンサと周囲との熱伝導係数（Ｗ／ｍ２Ｋ）である。また、θは測定する温度であり、ｄθ／ｄｔは測定温度θの時間微分を示す。なお、ここでは、センサ内の熱伝導遅れを無視している。
【０００７】
上記の式１の微分方程式を、初期条件を時刻ｔ＝０の場合に測定温度θ＝０として解くと、次の式２となる。
【０００８】
θ＝（θ０＋ｑ／ｈＡ）（１−ｅｘｐ（−（ｈＡ／ρＣＶ）×ｔ））  ・・・  （式２）
【０００９】
ここで、センサの密度ρ、比熱Ｃ、体積Ｖは既知であるから、時定数をτ＝ρＣＶ／ｈＡとすると、温度誤差δ＝θ−θ０＝ｑ／ｈＡとなる。このように、自己発熱量の発生により、温度誤差δが生じてしまう。
【００１０】
以上説明したように、従来技術によれば、温度を測定するために測温抵抗体に導通させる電流に起因して自己発熱量が発生してしまうことにより、この自己発熱量により測定対象となる空気などの媒体の温度が変化してしまうため、温度を正確に測定することができないという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、測定するために測温抵抗体から自己発熱量が発生する場合においても、正確に温度を測定することができる温度計測装置、気体供給装置、及び露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、複数の測温抵抗体と、前記複数の測温抵抗体がそれぞれの自己発熱量を発生する条件で、前記複数の測温抵抗体それぞれにより温度を測定する温度測定部と、前記複数の測温抵抗体が発生するそれぞれの自己発熱量と、前記温度測定部が前記複数の測温抵抗体それぞれにより測定した温度と、予め定められている関数関係とに基づいて、自己発熱量が発生していない場合の温度を算出する温度算出部と、を有することを特徴とする温度計測装置である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記温度測定部が、前記複数の測温抵抗体毎に予め定められている電流を当該測温抵抗体に導通し、当該電流を導通した場合に当該測温抵抗体の両端の電位差に基づいて、前記複数の測温抵抗体それぞれによる温度を測定し、前記温度算出部は、前記複数の測温抵抗体毎に予め定められている電流の値の二乗に比例する値を前記複数の測温抵抗体が発生するそれぞれの自己発熱量として、前記自己発熱量が発生していない場合の温度を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載の温度計測装置である。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記温度測定部は、前記複数の測温抵抗体毎に予め定められている電圧を当該測温抵抗体に印加し、当該電圧を印加した場合に当該測温抵抗体を導通するそれぞれの電流に基づいて、前記複数の測温抵抗体それぞれによる温度を測定し、前記温度算出部は、前記複数の測温抵抗体のそれぞれに対して予め定められている電圧の値の二乗に比例する値を前記複数の測温抵抗体が発生するそれぞれの自己発熱量として、前記自己発熱量が発生していない場合の温度を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載の温度計測装置である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、電位差または電流の値を温度に変換する変換係数が予め記憶されている係数記憶部、を有し、前記温度測定部は、前記複数の測温抵抗体それぞれに基づいて測定した電位差または電流の値と、前記係数記憶部から読み出した変換係数とに基づいて、前記複数の測温抵抗体それぞれによる温度を算出する、ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の温度計測装置である。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記温度算出部は、前記複数の測温抵抗体が発生するそれぞれの自己発熱量と、前記複数の測温抵抗体それぞれにより測定した温度とに基づいて、前記予め定められている関数関係として、当該自己発熱量と当該温度との線形関数を最小二乗法により算出し、当該算出した線形関数に、自己発熱量の値を０として代入することにより、前記自己発熱量が発生していない場合の温度を算出する、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の温度計測装置である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記複数の測温抵抗体のそれぞれが、抵抗値の温度変化において同じ温度特性を有する、こと特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の温度計測装置である。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか１の項に記載の温度計測装置を備え、該温度計測装置によって計測された温度に基づき所定の温度に調整された気体を供給する気体供給装置である。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、エネルギー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７に記載の気体供給装置を用いる、露光装置である。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、温度計測装置が、それぞれの測温抵抗体が異なる自己発熱量を発生している状態で測定した温度に基づいて、自己発熱量が発生していない場合の温度を算出することにより、測定するために測温抵抗体から自己発熱量が発生する場合においても、正確に温度を測定することができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の第１の実施形態による温度計測装置１の構成を示す構成図である。この図１において、温度計測装置１は、複数の測温抵抗体２と、係数記憶部３と、温度測定部４と、温度算出部５と、を有する。
【００２２】
複数の測温抵抗体２は、それぞれ、白金、炭素皮膜抵抗、ゲルマニウムなどの半導体、などの測温抵抗体である。たとえば、複数の測温抵抗体２のそれぞれが、ＰＴ１００型（温度０℃で抵抗値１００Ω）の白金測温抵抗体である。そのため、この複数の測温抵抗体２のそれぞれは、抵抗値の温度変化において同じ温度特性を有している。
【００２３】
この複数の測温抵抗体２は、たとえば。温度を測定する対象となる気体または液体である媒体が流れる経路において、媒体が流れる方向に対して垂直となるように、この経路を形成する経路部材（たとえば、後述する図２の気体噴出ユニット１０２ａ、１０２ｂ、または、図５の分岐路６６ａ，６６ｂ）に固定して設置されている。そして、この複数の測温抵抗体２は、たとえば、媒体が流れる経路において、経路のほぼ中央部領域に、等間隔に設置されている。
【００２４】
ところで、複数の測温抵抗体２は、同じ温度特性を有しており、それぞれ、直径のサイズは同じである。そして、複数の測温抵抗体２は、測温抵抗体２の直径と、ほぼ、同じ程度の間隔で、等間隔に配置されている。これにより、複数の測温抵抗体２の間で媒体が淀むことが無く、温度計測装置１は、流れている媒体の温度を測定できる。また、複数の測温抵抗体２の配置により、媒体の流れに大きな影響を与えることがない。
【００２５】
温度測定部４は、複数の測温抵抗体２毎に予め定められている電流を当該測温抵抗体２に導通し、当該電流を導通した場合に当該測温抵抗体２の両端の電位差に基づいて、複数の測温抵抗体２それぞれによる温度を測定する。
【００２６】
係数記憶部３には、測温抵抗体２を用いて測定した電位差を温度に変換する変換係数が予め記憶されている。この変換係数は、たとえば、恒温槽に測温抵抗体２を入れておき、測温抵抗体２に既知の電流を導通させた場合に測定された測温抵抗体２の両端の電位差と、恒温槽による既知の温度との関係により、予め求められているものである。そして、上述した温度測定部４は、複数の測温抵抗体２それぞれに基づいて測定した電位差と、係数記憶部３から読み出した変換係数とに基づいて、複数の測温抵抗体２それぞれによる温度を算出する。
【００２７】
たとえば、温度測定部４は、複数の測温抵抗体２のうちの第１の測温抵抗体２には、１ｍＡの電流を導通させる。そして、温度測定部４は、１ｍＡの電流を導通させている第１の測温抵抗体２の両端の電位差に、係数記憶部３から読み出した変換係数を乗じて、第１の測温抵抗体２による温度を測定する。すなわち、この温度測定部４は、第１の測温抵抗体２の両端の電位差の変化に応じて、温度を測定する。
【００２８】
また、たとえば、温度測定部４は、複数の測温抵抗体２のうちの第２の測温抵抗体２には、２ｍＡの電流を導通させる。この第２の測温抵抗体２に導通させる電流の値は、第１の測温抵抗体２に導通させる電流の値と、異なるようにする。そして、第１の測温抵抗体２の場合と同様に、温度測定部４は、２ｍＡの電流を導通させている第２の測温抵抗体２の両端の電位差に、係数記憶部３から読み出した変換係数を乗じて、第２の測温抵抗体２による温度を測定する。
【００２９】
ところで、測温抵抗体２を導通する電流の値に応じて、測温抵抗体２が発生する自己発熱量は異なる。一般的には、自己発熱量は、測温抵抗体２を導通する電流の値の二乗に比例する。上述したように、第１の測温抵抗体２と第２の測温抵抗体２とを導通する電流の値は異なるため、第１の測温抵抗体２と第２の測温抵抗体２とで発生する自己発熱量の値も異なることになる。このようにして、温度測定部４は、複数の測温抵抗体２がそれぞれの自己発熱量を発生する条件で、複数の測温抵抗体２それぞれにより温度を測定する。
【００３０】
温度算出部５は、複数の測温抵抗体２が発生するそれぞれの自己発熱量と、温度測定部４が複数の測温抵抗体２それぞれにより測定した温度と、予め定められている関数関係とに基づいて、自己発熱量が発生していない場合の温度を算出する。たとえば、温度算出部５は、複数の測温抵抗体２毎に予め定められている電流の値の二乗に比例する値を複数の測温抵抗体２が発生するそれぞれの自己発熱量として、自己発熱量が発生していない場合の温度を算出する。
【００３１】
具体的には、この温度算出部５は、複数の測温抵抗体２が発生するそれぞれの自己発熱量と、複数の測温抵抗体２それぞれにより測定した温度とに基づいて、予め定められている関数関係として、当該自己発熱量と当該温度との線形関数を最小二乗法により算出し、当該算出した線形関数に、自己発熱量の値を０として代入することにより、自己発熱量が発生していない場合の温度を算出する。
【００３２】
たとえば、温度算出部５は、複数の測温抵抗体２毎に予め定められている電流の値の二乗に比例する値、すなわち、複数の測温抵抗体２が発生するそれぞれの自己発熱量を、横軸であるＸ軸の値にする。そして、温度算出部５は、複数の測温抵抗体２それぞれの電位差により測定した温度を、縦軸であるＹ軸の値にする。そして、最小二乗法により、Ｘ軸の値が０となるＹ軸の値、すなわち、Ｙ切片の値を、自己発熱量が発生していない場合の温度として算出する。
【００３３】
ここで、単に、Ｘ軸の値を電流の値とし、Ｙ軸の値を測定した電圧値に基いた温度とした場合には、Ｘ軸となる電流の値の二乗に比例してＹ軸となる温度の値が変化してしまうため、このグラフは２次関数となる。そして、この２次関数に対して関数をフィッティングさせるためには、３点以上の複数の点が必要となる。すなわち、測温抵抗体２の個数が３個以上必要となる。
【００３４】
これに対して、上述したように、本実施形態においては、Ｘ軸の値を、単に電流の値とするのではなく、複数の測温抵抗体２毎に予め定められている電流の値の二乗に比例する値、すなわち、複数の測温抵抗体２が発生するそれぞれの自己発熱量としている。これにより、グラフは１次関数となり、この１次関数に対して関数をフィッティングさせるためには、２点が必要となる。すなわち、測温抵抗体２の個数が２でもよいことになる。よって、本実施形態によれば、測温抵抗体２の個数を減じて、測定するために測温抵抗体から自己発熱量が発生する場合においても、正確に温度を測定することができる。
【００３５】
なお、測温抵抗体２それぞれによる温度の測定誤差を考慮すると、データの個数を３点以上となるようにして、最小二乗法を用いて、自己発熱量が発生していない場合の温度を算出することが望ましい。すなわち、測温抵抗体２の個数を、３個以上とすることが望ましい。
【００３６】
以上、図１を用いて説明した第１の実施形態による温度計測装置によれば、それぞれの測温抵抗体が異なる自己発熱量を発生している状態で測定した温度に基づいて、自己発熱量が発生していない場合の温度を算出することにより、測定するために測温抵抗体から自己発熱量が発生する場合においても、正確に温度を測定することができる。
【００３７】
なお、上記の説明においては、温度算出部５は、最小二乗法を用いて自己発熱量が発生していない場合の温度を算出したが、測温抵抗体２の個数が２個である場合には、最小二乗法を用いなくても、自己発熱量が発生していない場合の温度を算出することが可能である。すなわち、測温抵抗体２の個数が２個である場合には、温度算出部５は、２点を通る直線のＹ切片を求めることにより、自己発熱量が発生していない場合の温度を算出することが可能である。
【００３８】
たとえば、２個の測温抵抗体２のうち、第１の測温抵抗体２による自己発熱量をＸ１とし、測定した温度をＹ１とする。また、２個の測温抵抗体２のうち、第２の測温抵抗体２による自己発熱量をＸ２とし、測定した温度をＹ２とする。この場合、温度算出部５は、次の式３または式４により、自己発熱量が発生していない場合の温度Ｙ０を算出する。
【００３９】
Ｙ０＝Ｙ１−（（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１））×Ｘ１  ・・・  （式３）
【００４０】
Ｙ０＝Ｙ２−（（Ｙ２−Ｙ１）／（Ｘ２−Ｘ１））×Ｘ２  ・・・  （式４）
【００４１】
このように、測温抵抗体２の個数が２個である場合には、温度算出部５は、自己発熱量が発生していない場合の温度を、最小二乗法を用いること無しに、簡易に算出することが可能である。
【００４２】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態による温度計測装置について説明する。上記に説明した第１の実施形態においては、測温抵抗体２を導通する電流の値を一定とし、測温抵抗体２の両端の電位差を測定することにより、温度を測定していた。これに対して、第２の実施形態においては、測温抵抗体２に印加する電圧の値を一定とし、測温抵抗体２を導通する電流を測定することにより、温度を測定する。
【００４３】
この場合、温度測定部４は、複数の測温抵抗体２毎に予め定められている電圧を当該測温抵抗体２に印加し、当該電圧を印加した場合に当該測温抵抗体２を導通するそれぞれの電流に基づいて、複数の測温抵抗体２それぞれによる温度を測定する。
【００４４】
なお、係数記憶部３には、測温抵抗体２を導通する電流の値を温度に変換する変換係数が予め記憶されている。そして、温度測定部４は、複数の測温抵抗体２それぞれに基づいて測定した電流の値と、係数記憶部３から読み出した変換係数とに基づいて、複数の測温抵抗体２それぞれによる温度を算出する。すなわち、温度測定部４は、複数の測温抵抗体２それぞれに基づいて測定した電流の値と、係数記憶部３から読み出した変換係数とを乗じて、複数の測温抵抗体２それぞれによる温度を算出する。
【００４５】
そして、温度算出部５は、複数の測温抵抗体２のそれぞれに対して予め定められている電圧の値の二乗に比例する値を複数の測温抵抗体２が発生するそれぞれの自己発熱量として、自己発熱量が発生していない場合の温度を算出する。
【００４６】
この第２の実施形態による温度計測装置によっても、第１の実施形態による温度計測装置の場合と同様に、それぞれの測温抵抗体が異なる自己発熱量を発生している状態で測定した温度に基づいて、自己発熱量が発生していない場合の温度を算出することにより、測定するために測温抵抗体から自己発熱量が発生する場合においても、正確に温度を測定することができる。
【００４７】
次に、本発明の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２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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
図３〜図５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３は断面図、図４は分解図、図５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。
【００５９】
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。図２の気体噴出ユニット１０２ａ、１０２ｂ、または、図５の分岐路６６ａ，６６ｂには、図１の温度計測装置１が有する複数の測温抵抗体２が備えられており、温調装置１４０は、当該温度計測装置１によって計測された温度に基づいて、温度調整を行う。なお、図２の温度安定化流路装置１００ａ、１００ｂと図２の気体噴出ユニット１０２ａ、１０２ｂとの間の領域となる図５の分岐路６６ａ，６６ｂの内部に、図１の温度計測装置１が有する複数の測温抵抗体２を設置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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態による温度計測装置の構成を示す図である。
【図２】露光装置ＥＸの構成を示す模式図である。
【図３】温度安定化流路装置１００ａ，１００ｂの構成を示す断面図である。
【図４】温度安定化流路装置１００ａ，１００ｂの構成を示す分解図である。
【図５】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】
【００６５】
１…温度計測装置、２…測温抵抗体、３…係数記憶部、４…温度測定部、５…温度算出部
【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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