(57)【要約】      （修正有）【課題】ワークチャックの経路出口における冷却水(熱媒体)の温度が所定の温度になるように冷却水の流量を制御し、ワークチャック各部の温度を均一にして、分割逐次露光においても高い寸法精度で基板を露光することができる露光装置を提供する。【解決手段】ワークチャック２０に設けられ、互いに並列接続されて熱媒体Ｗを通過させる複数の熱媒体流路２１，２２，２３と、当該複数の熱媒体流路の出口側にそれぞれ設けられ、熱媒体Ｗの出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３を測定する温度センサ３１，３２，３３と、前記複数の熱媒体流路にそれぞれ設けられ、前記熱媒体流路を通過する熱媒体Ｗの流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３を制御する流量調整機構４１，４２，４３と、を備え、前記温度センサにより測定される前記熱媒体Ｗの出口温度に基づいて、前記流量調整機構が熱媒体Ｗの前記流量を制御し、前記ワークチャックの温度を所定の温度に調整する。【選択図】図１
2008122673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークチャックに保持される被露光材としての基板にマスクパターンを分割逐次露光する露光装置であって、
前記ワークチャックに設けられ、互いに並列接続されて熱媒体を通過させる複数の熱媒体流路と、
複数の前記熱媒体流路の出口側にそれぞれ設けられ、前記熱媒体の出口温度を測定する温度センサと、
複数の前記熱媒体流路にそれぞれ設けられ、前記熱媒体流路を通過する前記熱媒体の流量を制御する流量調整機構と、を備え、
前記温度センサにより測定される前記熱媒体の出口温度に基づいて、前記流量調整機構が前記熱媒体の流量を制御し、前記ワークチャックの温度を所定の温度に調整することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記流量調整機構は、前記熱媒体流路に対して直列に接続されることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記流量調整機構は、前記熱媒体流路に対して並列に接続されることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項４】
前記熱媒体流路は、それぞれの前記熱媒体流路を流れる前記熱媒体の流量を測定する流量センサを更に備え、
前記流量センサの測定値が所定の流量を超えたとき、又は所定の流量未満となったとき、異常と判断して警告を発し、又は装置を停止させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置に関し、特に、液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイを製造する場合に用いられる露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置は、高圧水銀灯などの光源から出射された平行光を、マスクパターンが描かれたマスクを介してワークチャックに保持された被露光材としての基板に照射して露光する。しかし、光源からの熱により基板やワークチャックが伸縮するため、寸法精度やパターンのピッチ精度が損なわれることがある。この問題に対処するため、ワークチャック内に熱媒体である冷却水を通過させて基板の温度上昇を抑制し、これにより寸法精度やパターンのピッチ精度の向上が図られている。
【０００３】
しかし、近年の基板サイズの大型化に伴ってワークチャックの面積も大きくなっているため、ワークチャック面内の温度に大きなバラツキが生じる可能性があり、高精度の露光を実現する上で問題となっている。そして、従来では、このワークチャック面内での温度のバラツキを抑制するため、冷却水の経路を多系統化して１系統当たりの経路長さを短くして、各経路の注入部と出口の温度差を少なくして温度分布ムラの低減を図る、或いは、経路の注入部側と出口側とを常に隣接させて配置し、注入部側の低温と出口側の高温とを相殺させて温度を平均化するようにした露光方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９８６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の露光方法では、例えば、図９に示すように、ワークチャック１００の破線で区画された４つの領域１０１，１０２，１０３，１０４に４系統の冷却水経路１１１，１１２，１１３，１１４を設ける場合、ワークチャック１００の各領域１０１，１０２，１０３，１０４における熱バランスモデルは、熱量をＱｎ、冷却水の流量をＧｗｎ、入口における冷却水の温度をＴｗｉｎ、出口における冷却水の温度をＴｗｏｎ、比例定数をＣｐとすると、下記の式（数１）のようになる。なお、サフィックス“ｎ”は、各領域の番号を示す。
【０００６】
【数１】
2008122673.tif 000003
【０００７】
出口における冷却水の温度Ｔｗｏｎは、上記の式（数１）を変形することにより下記の式(数２)のように表される。
【０００８】
【数２】
2008122673.tif 000004
【０００９】
このようなワークチャック１００に保持された基板を一括露光する場合は、ワークチャック１００の全面に露光光が均一に照射される、即ち、各領域１０１，１０２，１０３，１０４が均一に加熱されるので、Ｑ１＝Ｑ２＝Ｑ３＝Ｑ４＝Ｑとなり、出口における冷却水の温度をＴｗｏｎは、下記の式(数３)のように表される。即ち、冷却水の入口温度Ｔｗｉｎ、流量Ｑｎが同一であれば（装置の簡素化が可能であるので通常、同一となっている）、冷却水の出口温度Ｔｗｏｎは各領域１０１，１０２，１０３，１０４で同じとなるのでワークチャック面内での温度のバラツキは少なく、寸法精度やパターンのピッチ精度に与える影響は殆どない。
【００１０】
【数３】
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【００１１】
一方、基板の大型化に伴って近年主流となりつつある、ワークチャック１００に保持された基板を分割逐次露光する場合は、領域１を露光する場合には、Ｑ１＝ＱＷ１、Ｑ２＝Ｑ３＝Ｑ４＝０であるので、冷却水の出口温度Ｔｗｏｎは下記の式（数４）で表されるように領域１０１と、領域１０２，１０３，１０４とで異なりワークチャック１００の温度分布が崩れる。
【００１２】
【数４】
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【００１３】
同様に、領域２を露光する場合には、Ｑ２＝ＱＷ２、Ｑ１＝Ｑ３＝Ｑ４＝０であるので、冷却水の出口温度Ｔｗｏｎは下記の式（数５）で表されるように領域１０２と、領域１０１，１０３，１０４とで異なりワークチャック１００の温度分布が崩れる。
【００１４】
【数５】
2008122673.tif 000007
【００１５】
また、領域３を露光する場合には、Ｑ３＝ＱＷ３、Ｑ１＝Ｑ２＝Ｑ４＝０であるので、冷却水の出口温度Ｔｗｏｎは下記の式（数６）で表されるように領域１０３と、領域１０１、１０２、１０４とで異なりワークチャック１００の温度分布が崩れる。
【００１６】
【数６】
2008122673.tif 000008
【００１７】
さらに、領域４を露光する場合には、Ｑ４＝ＱＷ４、Ｑ１＝Ｑ２＝Ｑ３＝０であるので、冷却水の出口温度Ｔｗｏｎは下記の式（数７）で表されるように領域１０４と、領域１０１、１０２、１０３とで異なりワークチャック１００の温度分布が崩れる。
【００１８】
【数７】
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【００１９】
このように、分割逐次露光においては、ワークチャック１００に温度分布のバラツキが発生してワークチャック１００の熱変形に伴って基板が伸縮し、寸法精度やパターンのピッチ精度が低下する可能性があった。また、１枚目、２枚目、３枚目、４枚目と露光位置を切り替える際、ワークチャック１００に非定常な輻射熱の流入があるので、温度分布がさらに複雑となって寸法精度に悪影響を与える可能性があった。
【００２０】
また、冷却水経路１１１，１１２，１１３，１１４を流れる冷却水の流量Ｇｗｎは、図１０に示すように、ポンプ特性カーブＰＱと各冷却水経路１１１，１１２，１１３，１１４の圧力損失カーブＲＣｎ（ＲＣ１，ＲＣ２，ＲＣ３，ＲＣ４）との交点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４から決まる。圧力損失カーブＲＣｎは、配管構成や、配管内の錆び発生や、スケール付着などの経時変化などにより経路ごとに異なる可能性がある。このように冷却水経路１１１，１１２，１１３，１１４ごとに流量Ｇｗｎが異なると、ワークチャック１００に温度分布のバラツキが発生して寸法精度やパターンのピッチ精度が低下する可能性があった。
【００２１】
さらに、何らかの原因により冷却水経路１１１，１１２，１１３，１１４の一部が閉鎖されると、冷却水が残りの冷却水経路に集中することとなり、冷却水経路内の流速が上昇してしまう。これに伴い、流体の流れに起因する振動が増加して、装置の露光精度が悪化する可能性があった。
【００２２】
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、ワークチャックの経路出口における冷却水(熱媒体)の温度が所定の温度になるように冷却水の流量を制御し、ワークチャック各部の温度を均一にして、分割逐次露光においても高い寸法精度で基板を露光することができる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】
【００２３】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  ワークチャックに保持される被露光材としての基板にマスクパターンを分割逐次露光する露光装置であって、ワークチャックに設けられ、互いに並列接続されて熱媒体を通過させる複数の熱媒体流路と、複数の熱媒体流路の出口側にそれぞれ設けられ、熱媒体の出口温度を測定する温度センサと、複数の熱媒体流路にそれぞれ設けられ、熱媒体流路を通過する熱媒体の流量を制御する流量調整機構と、を備え、温度センサにより測定される熱媒体の出口温度に基づいて、流量調整機構が熱媒体の流量を制御し、ワークチャックの温度を所定の温度に調整することを特徴とする露光装置。
（２）  流量調整機構は、熱媒体流路に対して直列に接続されることを特徴とする（１）に記載の露光装置。
（３）  流量調整機構は、熱媒体流路に対して並列に接続されることを特徴とする（１）に記載の露光装置。
（４）  熱媒体流路は、それぞれの熱媒体流路を流れる熱媒体の流量を測定する流量センサを更に備え、流量センサの測定値が所定の流量を超えたとき、又は所定の流量未満となったとき、異常と判断して警告を発し、又は装置を停止させることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の露光装置。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の露光装置によれば、ワークチャックに熱媒体を通過させる複数の熱媒体流路を互いに並列接続させて設けると共に、各熱媒体流路に熱媒体の出口温度を測定する温度センサと、各熱媒体流路を通過する熱媒体の流量を制御する流量調整機構と、をそれぞれ設け、温度センサにより測定される熱媒体の出口温度に基づいて、流量調整機構が熱媒体の出口温度が同じになるように熱媒体の流量を制御するため、ワークチャックの温度分布が所定の温度で均一に制御されるので、ワークチャック及び基板の熱による伸縮を均一化することができる。これにより、一括露光は勿論のこと、分割逐次露光においても高い寸法精度で基板を露光することができる。
【００２５】
また、本発明の露光装置によれば、各熱媒体流路は、それぞれ流量調整機構を備えて熱媒体流路ごとに熱媒体の流量を調整するため、従来の熱媒体流路のように設計時に厳密に配管バランスを考慮して各熱媒体流路の流量が同一になるように配慮する必要がなく、配管レイアウトの制約が少なくなって設計の自由度を大幅に向上することができる。これにより、配管部材のコスト低減が可能となって露光装置の製造コストを削減することができる。
【００２６】
また、本発明の露光装置によれば、流量調整機構が熱媒体流路に対して直列に接続されるため、各熱媒体流路を流れる熱媒体の流量を独立して精度よく調整することができ、ワークチャックの温度分布が均一となるように制御することができる。これにより、露光精度に与える熱の影響を抑制して高精度の露光を行うことができる。
【００２７】
また、本発明の露光装置によれば、流量調整機構が熱媒体流路に対して並列に接続されるため各熱媒体流路を流れる熱媒体の流量を独立して精度よく調整することができ、ワークチャックの温度分布が均一となるように制御することができる。これにより、露光精度に与える熱の影響を抑制して高精度の露光を行うことができる。
【００２８】
さらに、本発明の露光装置によれば、熱媒体流路は、それぞれの熱媒体流路を流れる熱媒体の流量を測定する流量センサを更に備え、流量センサの測定値が所定の流量を超えたとき、又は所定の流量未満となったとき、異常と判断して警告を発し、又は装置を停止させるため、ワークチャックの温度分布のバラツキに起因する不良製品の発生を防止して製造ロスをなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る露光装置の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
まず、図１〜図５を参照して、本発明に係る露光装置の第１実施形態について説明する。
図１は本発明に係る露光装置の第１実施形態を説明するための概略構成図、図２は図１に示すワークチャックに配置される３系統の熱媒体流路の配置図、図３は第１実施形態の熱媒体の出口温度に基づいて流量を調整する手順を示すフローチャート、図４は第１実施形態の熱媒体の流量超過異常の場合の制御手順を示すフローチャート、図５は熱媒体の流量低下異常の場合の制御手順を示すフローチャートである。
【００３１】
本実施形態の露光装置１１は、被露光材としての基板（不図示）にマスクパターンを分割逐次露光するものであって、図１に示すように、基板を保持するワークチャック２０と、ワークチャック２０に配設され、互いに並列接続される３系統の熱媒体流路２１，２２，２３と、熱媒体流路２１，２２，２３にそれぞれ配設される温度センサ３１，３２，３３、流量調整機構４１，４２，４３、及び流量センサ５１，５２，５３と、熱媒体流路２１，２２，２３の上流側を１本に統合し、供給ポンプ６０を介して冷却水Ｗが貯留される冷却水タンク６１に接続される供給パイプ６２と、熱媒体流路２１，２２，２３の出口側（下流側）を１本に統合し、冷却水タンク６１に接続される返送パイプ６３と、を備える。
【００３２】
また、熱媒体流路２１，２２，２３は、図２に示すように、仮想線で区画されたワークチャック２０の３つの領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに互いに独立して配置されており、熱媒体流路２１，２２，２３の一端から熱媒体である冷却水Ｗが供給され、他端から流出するように構成される。また、熱媒体流路２１，２２，２３は、各領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの全体に亘って配置されており、各領域２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの温度が均一になるように構成されている。
【００３３】
温度センサ３１，３２，３３は、各熱媒体流路２１，２２，２３の下流側にそれぞれ直列に接続されており、サーミスタなどで構成され、各熱媒体流路２１，２２，２３を流れる冷却水Ｗの出口温度Ｔｗｏｎ（Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３）を測定する。
【００３４】
流量調整機構４１，４２，４３は、各熱媒体流路２１，２２，２３の下流側にそれぞれ直列に接続されており、内蔵する不図示の弁機構を開閉して各熱媒体流路２１，２２，２３を流れる冷却水Ｗの流量Ｇｗｎ（Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３）を調整する。
【００３５】
流量センサ５１，５２，５３は、各熱媒体流路２１，２２，２３の上流側にそれぞれ直列に接続されており、各熱媒体流路２１，２２，２３を流れる冷却水Ｗの流量Ｇｗｎ（Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３）を測定する。
【００３６】
さらに、温度センサ３１，３２，３３、流量調整機構４１，４２，４３、及び流量センサ５１，５２，５３は、図示しない制御装置に電気的に接続されており、温度センサ３１，３２，３３、及び流量センサ５１，５２，５３による測定結果が制御装置に入力されると共に、流量調整機構４１，４２，４３への作動指令が出力される。即ち、制御装置は、温度センサ３１，３２，３３によって測定された冷却水Ｗの出口温度Ｔｗｏｎに基づいて流量調整機構４１，４２，４３を作動させて冷却水Ｗの流量Ｇｗｎを適宜調整する。また、流量センサ５１，５２，５３によって測定された冷却水Ｗの流量により露光装置１１の異常の有無を判断して露光装置１１を制御する。
【００３７】
このように構成された露光装置１１では、冷却水タンク６１に貯留されている冷却水Ｗは、供給ポンプ６０によって吸上げられ、供給パイプ６２を介して熱媒体流路２１，２２，２３に分岐して流入する。そして、各熱媒体流路２１，２２，２３の冷却水Ｗの流量Ｇｗｎが流量センサ５１，５２，５３により測定され、ワークチャック２０内を通過した後、各熱媒体流路２１，２２，２３の冷却水Ｗの出口温度Ｔｗｏｎが温度センサ３１，３２，３３によって測定されて、流量調整機構４１，４２，４３によって流量Ｇｗｎが調整された冷却水Ｗは、１本の返送パイプ６３に統合されて冷却水タンク６１に返送される。
【００３８】
次に、本実施形態の露光装置１１の制御手順について図３〜図５に従って説明する。
冷却水Ｗの出口温度の制御は、図３に示すように、まず、冷却水Ｗの出口温度Ｔｗｏｎの水温上限値Ｔｍａｘ及び水温下限値Ｔｍｉｎを設定し（Ｓ１−１）、露光装置１１の運転開始から所定時間経過後（Ｓ１−２）、温度センサ３１，３２，３３により測定された各熱媒体流路２１，２２，２３の冷却水Ｗの出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３と水温上限値Ｔｍａｘとを比較する（Ｓ１−３）。
【００３９】
そして、いずれかの出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３が水温上限値Ｔｍａｘを越えている場合には、対応する熱媒体流路２１，２２，２３の流量調整機構４１，４２，４３を作動させて弁開度を開き、対応する熱媒体流路２１，２２，２３の冷却水Ｗの流量を増加させてワークチャック２０の対応部分の冷却力を増大させる（Ｓ１−４）。そして、露光装置１１が停止しているか否かをチェックする（Ｓ１−７）。
【００４０】
また、上記（Ｓ１−３）において、出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３が水温上限値Ｔｍａｘを越えていない場合には、出口温度Ｔｗｏ１、Ｔｗｏ２、Ｔｗｏ３と水温下限値Ｔｍｉｎとを比較する（Ｓ１−５）。そして、いずれかの出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３が水温下限値Ｔｍｉｎ未満となっている場合には、対応する熱媒体流路２１，２２，２３の流量調整機構４１，４２，４３を作動させて弁開度を閉じ、対応する熱媒体流路２１，２２，２３の冷却水Ｗの流量を減少させてワークチャック２０の対応部分の冷却力を抑制させる（Ｓ１−６）。そして、露光装置１１が停止しているか否かをチェックする（Ｓ１−７）。
【００４１】
また、出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３が水温上限値Ｔｍａｘを越えておらず、且つ水温下限値Ｔｍｉｎ未満にもなっていない場合（（Ｓ１−５）でＮｏの場合）には、出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３が適正な温度範囲内にあるので、流量調整機構４１，４２，４３を作動させることなく露光装置１１が停止しているか否かをチェックする（Ｓ１−７）。露光装置１１が停止していればメインルーチンにリターンし、運転中であれば（Ｓ１−２）の前に戻って再び所定時間経過後に同様の制御を行う。
【００４２】
上記したように、出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３は、熱媒体流路２１，２２，２３ごとに水温上限値Ｔｍａｘ及び水温下限値Ｔｍｉｎで比較され、所定の範囲から外れた熱媒体流路２１，２２，２３の流量調整機構４１，４２，４３を個別に作動させて冷却水Ｗの流量を調整させる。即ち、水温上限値Ｔｍａｘを超えると冷却水Ｗの流量が増加され、水温下限値Ｔｍｉｎ未満であると冷却水Ｗの流量が減少される。これにより、ワークチャック２０の高温部分の冷却力は増大され、低温部分の冷却力は抑制されて、ワークチャック２０の全面が所定の温度範囲内となるように制御される。この結果、ワークチャック２０の温度分布に起因する基板の露光精度の低下が防止される。
【００４３】
次に、図４を参照にして、熱媒体流路２１，２２，２３の冷却水Ｗの流量が異常に増加して冷却水Ｗの流速が速くなるような場合の異常検知について説明する。
まず、冷却水Ｗの流量Ｇｗｎの流量上限値Ｇｍａｘを設定し（Ｓ２−１）、露光装置１１の運転開始から所定時間経過後（Ｓ２−２）、流量センサ５１，５２，５３により測定された各熱媒体流路２１，２２，２３の流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３と流量上限値Ｇｍａｘとを比較する（Ｓ２−３）。そして、いずれかの流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３が流量上限値Ｇｍａｘを超えている場合には、対応する熱媒体流路２１，２２，２３の流量調整機構４１，４２，４３を作動させて弁開度を閉じ、対応する熱媒体流路２１，２２，２３の冷却水Ｗの流量を減少させる（Ｓ２−４）。そして、露光装置１１が停止しているか否かをチェックする（Ｓ２−５）。
【００４４】
また、上記（Ｓ２−３）において、流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３が流量上限値Ｇｍａｘを超えていない場合には、（Ｓ２−２）の前に戻って再び所定時間経過後に同様の制御を行う。また、露光装置１１が停止していればメインルーチンにリターンし、運転中であれば（Ｓ２−２）の前に戻って再び所定時間経過後に同様の制御を行う。この結果、冷却水Ｗの流速が想定以上になることにより生じる振動が防止されて、露光精度の低下が防止される。
【００４５】
次に、図５を参照して、熱媒体流路２１，２２，２３の詰まりや、流量調整機構４１，４２，４３の故障などにより冷却水Ｗの流量が過度に減少するような場合の異常検知について説明する。
まず、冷却水Ｗの流量Ｇｗｎの流量下限値Ｇｍｉｎを設定し（Ｓ３−１）、露光装置１１の運転開始から所定時間経過後（Ｓ３−２）、流量センサ５１，５２，５３により測定された各熱媒体流路２１、２２、２３の流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３と流量下限値Ｇｍｉｎとを比較する（Ｓ３−３）。そして、いずれかの流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３が流量下限値Ｇｍｉｎ未満である場合には、装置異常が発生したものと判断して露光装置１１の動作を停止させる（Ｓ３−４）。そして、露光装置１１の停止をチェックする（Ｓ３−５）。
【００４６】
また、上記（Ｓ３−３）において、流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３が流量下限値Ｇｍｉｎ未満でない場合には、（Ｓ３−２）の前に戻って再び所定時間経過後に同様の制御を行う。また、露光装置１１が停止していればメインルーチンにリターンし、露光装置１１が停止していない場合には、（Ｓ３−２）の前に戻って再び所定時間経過後に同様の制御を行う。この結果、冷却水Ｗの流量が過度に減少することにより生じるワークチャック２０の過熱が防止されて、露光精度の低下が防止される。なお、上記（Ｓ３−４）において、装置停止に代えて警告を発するようにしてもよい。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態の露光装置１１によれば、ワークチャック２０に冷却水Ｗを通過させる複数の熱媒体流路２１，２２，２３を互いに並列接続させて設けると共に、各熱媒体流路２１，２２，２３に冷却水Ｗの出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３を測定する温度センサ３１，３２，３３と、各熱媒体流路２１，２２，２３を通過する冷却水Ｗの流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３を制御する流量調整機構４１，４２，４３と、をそれぞれ設け、温度センサ３１，３２，３３により測定される冷却水Ｗの出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３に基づいて、流量調整機構４１，４２，４３が、冷却水Ｗの出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３が同じになるように、冷却水Ｗの流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３を制御するため、ワークチャック２０の温度分布が所定の温度で均一に制御されるので、ワークチャック２０及び基板の熱による伸縮を均一化することができる。これにより、一括露光は勿論のこと、分割逐次露光においても高い寸法精度で基板を露光することができる。
【００４８】
また、本実施形態の露光装置１１によれば、各熱媒体流路２１，２２，２３は、それぞれ流量調整機構４１，４２，４３を備えて熱媒体流路２１，２２，２３ごとに冷却水Ｗの流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３を調整するため、従来の熱媒体流路のように設計時に厳密に配管バランスを考慮して各熱媒体流路の流量が同一になるように配慮する必要がなく、配管レイアウトの制約が少なくなって設計の自由度を大幅に向上することができる。これにより、配管部材のコスト低減が可能となって露光装置１１の製造コストを削減することができる。
【００４９】
さらに、本実施形態の露光装置１１によれば、熱媒体流路２１，２２，２３は、それぞれの熱媒体流路２１，２２，２３を流れる冷却水Ｗの流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３を測定する流量センサ５１，５２，５３を更に備え、流量センサ５１，５２，５３の測定値が所定の流量Ｇｍａｘを超えたとき、又は所定の流量Ｇｍｉｎ未満となったとき、異常と判断して警告を発し、又は装置１０を停止させるため、ワークチャック２０の温度分布のバラツキに起因する不良製品の発生を防止して製造ロスをなくすことができる。
【００５０】
（第２実施形態）
次に、図６〜図８を参照して、本発明に係る露光装置の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
図６は本発明に係る露光装置の第２実施形態を説明するための概略構成図、図７は第２実施形態の熱媒体の出口温度に基づいて流量を調整する手順を示すフローチャート、図８は第２実施形態の熱媒体の流量超過異常の場合の制御手順を示すフローチャートである。
【００５１】
本実施形態の露光装置１２は、図６に示すように、基板を保持するワークチャック２０と、ワークチャック２０に配設され、互いに並列接続される３系統の熱媒体流路２１，２２，２３と、各熱媒体流路２１，２２，２３に並列接続されるバイパス流路７１，７２，７３と、バイパス流路７１，７２，７３にそれぞれ配設される流量調整機構４１，４２，４３と、熱媒体流路２１，２２，２３にそれぞれ配設される温度センサ３１，３２，３３及び流量センサ５１，５２，５３と、熱媒体流路２１，２２，２３の上流側を１本に統合し、供給ポンプ６０を介して冷却水Ｗが貯留される冷却水タンク６１に接続される供給パイプ６２と、熱媒体流路２１，２２，２３の出口側（下流側）を１本に統合し、冷却水タンク６１に接続される返送パイプ６３と、を備える。
【００５２】
次に、本実施形態の露光装置１２の制御手順について図７及び図８に従って説明する。
冷却水Ｗの出口温度の制御は、図７に示すように、まず、冷却水Ｗの出口温度Ｔｗｏｎの水温上限値Ｔｍａｘ及び水温下限値Ｔｍｉｎを設定し（Ｓ４−１）、露光装置１２の運転開始から所定時間経過後（Ｓ４−２）、温度センサ３１，３２，３３により測定された各熱媒体流路２１，２２，２３の冷却水Ｗの出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３と水温上限値Ｔｍａｘとを比較する（Ｓ４−３）。
【００５３】
そして、いずれかの出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３が水温上限値Ｔｍａｘを越えている場合には、対応する熱媒体流路２１，２２，２３に接続されるバイパス流路７１，７２，７３の流量調整機構４１，４２，４３を作動させて弁開度を閉じ、対応する熱媒体流路２１，２２，２３の冷却水Ｗの流量を増加させてワークチャック２０の対応部分の冷却力を増大させる（Ｓ４−４）。そして、露光装置１２が停止しているか否かをチェックする（Ｓ４−７）。
【００５４】
また、上記（Ｓ４−３）において、出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３が水温上限値Ｔｍａｘを越えていない場合には、出口温度Ｔｗｏ１、Ｔｗｏ２、Ｔｗｏ３と水温下限値Ｔｍｉｎとを比較する（Ｓ４−５）。そして、いずれかの出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３が水温下限値Ｔｍｉｎ未満となっている場合には、対応する熱媒体流路２１，２２，２３に接続されるバイパス流路７１，７２，７３の流量調整機構４１，４２，４３を作動させて弁開度を開き、対応する熱媒体流路２１，２２，２３の冷却水Ｗの流量を減少させてワークチャック２０の対応部分の冷却力を抑制させる（Ｓ４−６）。そして、露光装置１２が停止しているか否かをチェックする（Ｓ４−７）。
【００５５】
また、出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３が水温上限値Ｔｍａｘを越えておらず、且つ水温下限値Ｔｍｉｎ未満にもなっていない場合（（Ｓ４−５）でＮｏの場合）には、出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３が適正な温度範囲内にあるので、流量調整機構４１，４２，４３を作動させることなく露光装置１２が停止しているか否かをチェックする（Ｓ４−７）。露光装置１２が停止していればメインルーチンにリターンし、運転中であれば（Ｓ４−２）の前に戻って再び所定時間経過後に同様の制御を行う。
【００５６】
上記したように、出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３は、熱媒体流路２１，２２，２３ごとに水温上限値Ｔｍａｘ及び水温下限値Ｔｍｉｎで比較され、所定の範囲から外れた熱媒体流路２１，２２，２３に接続されるバイパス流路７１，７２，７３の流量調整機構４１，４２，４３を個別に作動させて冷却水Ｗの流量を調整させる。即ち、水温上限値Ｔｍａｘを超えると冷却水Ｗの流量が増加され、水温下限値Ｔｍｉｎ未満であると冷却水Ｗの流量が減少される。これにより、ワークチャック２０の高温部分の冷却力は増大され、低温部分の冷却力は抑制されて、ワークチャック２０の全面が所定の温度範囲内となるように制御される。この結果、ワークチャック２０の温度分布に起因する基板の露光精度の低下が防止される。
【００５７】
次に、図８を参照にして、熱媒体流路２１，２２，２３の冷却水Ｗの流量が異常に増加して冷却水Ｗの流速が速くなるような場合の異常検知について説明する。
まず、冷却水Ｗの流量Ｇｗｎの流量上限値Ｇｍａｘを設定し（Ｓ５−１）、露光装置１２の運転開始から所定時間経過後（Ｓ５−２）、流量センサ５１，５２，５３により測定された各熱媒体流路２１，２２，２３の流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３と流量上限値Ｇｍａｘとを比較する（Ｓ５−３）。そして、いずれかの流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３が流量上限値Ｇｍａｘを超えている場合には、対応する熱媒体流路２１，２２，２３に接続されるバイパス流路７１，７２，７３の流量調整機構４１，４２，４３を作動させて弁開度を開き、対応する熱媒体流路２１，２２，２３の冷却水Ｗの流量を減少させる（Ｓ５−４）。そして、露光装置１２が停止しているか否かをチェックする（Ｓ５−５）。
【００５８】
また、上記（Ｓ５−３）において、流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３が流量上限値Ｇｍａｘを超えていない場合には、（Ｓ５−２）の前に戻って再び所定時間経過後に同様の制御を行う。また、露光装置１２が停止していればメインルーチンにリターンし、運転中であれば（Ｓ５−２）の前に戻って再び所定時間経過後に同様の制御を行う。この結果、冷却水Ｗの流速が想定以上になることにより生じる振動が防止されて、露光精度の低下が防止される。
【００５９】
なお、熱媒体流路２１，２２，２３の冷却水Ｗの流量が過度に減少するような場合の異常検知については、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態の露光装置１２によれば、ワークチャック２０に冷却水Ｗを通過させる複数の熱媒体流路２１，２２，２３を互いに並列接続させて設け、各熱媒体流路２１，２２，２３にバイパス流路７１，７２，７３を並列接続させると共に、各熱媒体流路２１，２２，２３に冷却水Ｗの出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３を測定する温度センサ３１，３２，３３をそれぞれ設け、各バイパス流路７１，７２，７３に熱媒体流路２１，２２，２３を通過する冷却水Ｗの流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３を制御する流量調整機構４１，４２，４３をそれぞれ設け、温度センサ３１，３２，３３により測定される冷却水Ｗの出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３に基づいて、流量調整機構４１，４２，４３が、冷却水Ｗの出口温度Ｔｗｏ１，Ｔｗｏ２，Ｔｗｏ３が同じになるように、冷却水Ｗの流量Ｇｗ１，Ｇｗ２，Ｇｗ３を制御するため、ワークチャック２０の温度分布が所定の温度で均一に制御されるので、ワークチャック２０及び基板の熱による伸縮を均一化することができる。これにより、一括露光は勿論のこと、分割逐次露光においても高い寸法精度で基板を露光することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００６１】
なお、本発明は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記各実施形態では、ワークチャックに３系統の熱媒体流路を設けた場合を例示したが、熱媒体流路は３系統に限定されるものではなく、ワークチャックの大きさなどに応じて任意の系統数の熱媒体流路を設けることができる。
また、上記各実施形態では、熱媒体には冷却水を使用しているが、熱媒体流路及びバイパス流路を通過することができる流体であればその種類に制限はない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る露光装置の第１実施形態を説明するための概略構成図である。
【図２】図１に示すワークチャックに配置される３系統の熱媒体流路の配置図である。
【図３】第１実施形態の熱媒体の出口温度に基づいて流量を調整する手順を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態の熱媒体の流量超過異常の場合の制御手順を示すフローチャートである。
【図５】熱媒体の流量低下異常の場合の制御手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る露光装置の第２実施形態を説明するための概略構成図である。
【図７】第２実施形態の熱媒体の出口温度に基づいて流量を調整する手順を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態の熱媒体の流量超過異常の場合の制御手順を示すフローチャートである。
【図９】従来の露光装置のワークチャックを説明するための概略図である。
【図１０】ポンプ特性カーブと圧力損失カーブとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６３】
１１，１２          露光装置
２０                ワークチャック
２１，２２，２３    熱媒体流路
３１，３２，３３    温度センサ
４１，４２，４３    流量調整機構
５１，５２，５３    流量センサ
６０                供給ポンプ
６１                冷却水タンク
６２                供給パイプ
６３                返送パイプ
７１，７２，７３    バイパス流路
Ｗ                  冷却水（熱媒体）
Ｇｗｎ（Ｇｗ１、Ｇｗ２、Ｇｗ３）    熱媒体の流量
Ｔｗｏｎ（Ｔｗｏ１、Ｔｗｏ２、Ｔｗｏ３）    熱媒体の出口温度
【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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