(57)【要約】【課題】  ＥＢ露光装置などペルチェ素子が利用できない環境に設置される位置決め装置においても、低温の温度制御を可能にする。【解決手段】  冷却対象に接続される多孔質の冷却部材表面を真空雰囲気にして、その冷却部材に常温の液体冷媒を供給する。冷却部材内で液体が気化し、その際の気化熱で冷却部材が冷却され、つまりは冷却対象を低温に冷却することが可能となる。【選択図】図１
2005109375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温調手段を有する位置決め装置において、前記温調手段は液体の気化熱を利用した冷却機構を有することを特徴とする位置決め装置。
【請求項２】
前記冷却機構は被冷却部分に前記液体を付与する手段を有すること特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項３】
前記冷却機構は前記液体の気化熱を利用することにより前記被冷却部分を該被冷却部分に付与される前記液体の温度以下に冷却すること特徴とする請求項２に記載の位置決め装置。
【請求項４】
前記冷却機構は、前記被冷却部分に接する雰囲気を前記被冷却部分またはそれと熱的に接続された部分の設定目標温度における前記液体の蒸気圧以下に設定する手段を有すること特徴とする請求項２または３に記載の位置決め装置。
【請求項５】
前記雰囲気を設定する手段は、前記雰囲気を包囲する容器と、当該容器内を排気する手段とを有すること特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の位置決め装置。
【請求項６】
前記容器は、前記被冷却部分を有する冷却対象または冷却部材と、該冷却対象または冷却部材と微小隙間を介して対向配置された包囲部材とにより構成されていることを特徴とする請求項５に記載の位置決め装置。
【請求項７】
前記液体を付与する手段が、前記被冷却部分に液体を吹き付ける手段であることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載の位置決め装置。
【請求項８】
前記液体を付与する手段が、前記被冷却部分を有し冷却対象に接触または対向して配置された冷却部材の内部に設けられた液体管路と、該液体管路に前記液体を供給する手段と、前記液体管路を前記被冷却部分に接する雰囲気と連通する手段とを備えることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載の位置決め装置。
【請求項９】
前記液体を供給する手段は、前記液体を、前記液体管路を介して循環させるものであることを特徴とする請求項８に記載の位置決め装置。
【請求項１０】
前記冷却部材は、前記被冷却部分を有する多孔質部材を備え、前記連通する手段は前記多孔質部材の有する連通孔であることを特徴とする請求項８または９に記載の位置決め装置。
【請求項１１】
前記冷却部材は熱伝導率が高く、冷却対象との熱抵抗が小さい部材であることを特徴とする請求項６および８〜１０のいずれか１つに記載の位置決め装置。
【請求項１２】
前記温調手段は、加熱手段を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の位置決め装置。
【請求項１３】
前記加熱手段は、高抵抗線材を撚線構造にしたものであることを特徴と請求項１２記載の位置決め装置。
【請求項１４】
前記液体が、当該位置決め装置の構造体を冷却するための冷媒と共通であるか、または同一もしくは同一程度の温度に制御されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の位置決め装置。
【請求項１５】
容器と、
前記容器内に液体を供給する供給手段と、
前記容器内を排気する手段と
を備えたことを特徴とする冷却装置。
【請求項１６】
前記容器内に配された、前記液体を内包し得る多孔質部材を備えたことを特徴とする請求項１５に記載の冷却装置。
【請求項１７】
前記容器から、前記液体を回収する回収手段を備えたことを特徴とする請求項１５または１６に記載の冷却装置。
【請求項１８】
冷却対象物が前記容器の少なくとも一部を構成することを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか１つに記載の冷却装置。
【請求項１９】
冷却対象物が輻射板および位置決め装置のいずれかであることを特徴とする請求項１５〜１８のいずれか１つに記載の冷却装置。
【請求項２０】
前記供給手段は、前記容器内に前記液体を噴出するためのノズルを含むことを特徴とする請求項１５〜１９のいずれか１つに記載の冷却装置。
【請求項２１】
物体を保持する保持部材と、
前記保持部材を位置決めする位置決め手段と、
前記保持部材を冷却対象物とする請求項１５〜２０のいずれか１つに記載の冷却装置と
を備えたことを特徴とする位置決め装置。
【請求項２２】
請求項１５〜２０のいずれか１つに記載の冷却装置を含むことを特徴とする露光装置。
【請求項２３】
請求項１〜１４および２１のいずれか１つに記載の位置決め装置を含むことを特徴とする露光装置。
【請求項２４】
被露光基板を真空中に配置し、該被露光基板に電子ビームを照射することにより露光を行うことを特徴とする請求項２３に記載の露光装置。
【請求項２５】
請求項２２〜２４のいずれか１つに記載の露光装置を用いてデバイスを製造することを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイス等の微細なパターンを有するデバイスの製造に用いられる露光装置や、精密計測器等に用いて好適な冷却技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の位置決め装置として、特許文献１で開示されている構成を図５および図６に示し説明する。図５は、真空中内に設置される高精度に位置決めを行う位置決め装置とその冷却機構を示した図であり、図６はその冷却機構の詳細を示す。図５において、半導体ウエハ等の基板１１４を搭載したチャック１１３およびチャック１１３を支持する天板１１１は、非接触で、かつバネ性のほぼ無視できる自重補償機構（不図示）によって浮上しており、またリニアモータ（１１９、１２０）によって非接触に位置決めがなされている。これにより、ほぼ完璧な振動絶縁を達成しており、高精度な位置決めを可能としている。
【０００３】
同時に、基板１１４、チャック１１３および天板１１１は、真空中で完全に浮上した状態となるため、基板１１４に流入する露光熱Ｌやチャック１１３で発生する熱の逃げ場がないので、冷却機構が必須である。そのため、振動絶縁および非接触支持駆動の利点を生かしつつ、チャック１１３および天板１１１を冷却するため、０〜１０℃程度の温度に管理した輻射板３００および２００をそれぞれの冷却対象（チャック１１３に密着させた放熱板３０３および天板１１１に密着させた放熱板２０３）に対向させて設置している。これにより、非接触でチャック１１３および天板１１１の冷却が可能となっている。輻射板２００は、図６のようにペルチェ素子２０１によって低温に管理されており、輻射板３００も、同様にペルチェ素子３０１によって低温に管理されている。また、ペルチェ素子２０１、３０１の裏面は、位置決め装置の構造体１１０、２１１と同じ温度である２３℃程度の冷媒によって冷却されている。
【特許文献１】特開２００３−５８２５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
輻射による冷却は冷却対象と輻射板との温度差が大きくないと、所望の冷却量を得ることが出来ないので，通常１０〜２０℃程度の温度差に設定する必要がある。そのため、冷却対象が２３℃とすると、輻射板の温度は１０℃以下にする必要がある。また、上記従来例では、輻射板を低温にするためにペルチェ素子を用いていたが、ペルチェ素子を用いることが難しい状況もある。例えば、ペルチェ素子に電流を流して駆動させると、素子内の電流変化に起因する磁場変動が生じる。そのため、例えば、ＥＢ（電子ビーム）露光装置に組み込むと、露光精度に悪影響を与えるため、ペルチェ素子を用いることが出来ない。
【０００５】
そのため、１０℃以下の冷媒を用いて、直接輻射板温度を管理する方法も考えられるが、冷媒温調器から輻射板まで引き回された配管温度も低温になることから、位置決め装置の構造体温度が変化し、熱変形により位置決め精度の悪化を招いてしまう。このため、ペルチェ素子以外で、位置決め精度に悪影響がなく、輻射板を低温に制御することが可能な冷却手段が望まれていた。
本発明は、上述の従来例における問題点を解消することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の冷却装置は、容器と、前記容器内に液体を供給する供給手段と、前記容器内を排気する手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ペルチェ素子を用いた場合のように冷却対象の近傍で電流を流す必要を無くし、また、冷却用の配管を引き回す場合の、冷却対象以外のものへの影響を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施態様を列挙する。
［実施態様１］  温調手段を有する位置決め装置において、前記温調手段は液体の気化熱を利用した冷却機構を有することを特徴とする位置決め装置。
液体の気化熱を利用することにより、ペルチェ素子を用いた場合のように冷却対象の近傍で比較的大電流を流す必要が無い。そのため、電子ビーム等の荷電粒子線を用いる露光装置においても露光精度に悪影響を与えることがない。また、冷却対象に輻射板を対向配置しこの輻射板を冷却して冷却対象を輻射冷却する場合でも、輻射板を冷却するための液体は位置決め装置の構造体を冷却する冷媒と大きな温度差を有する必要がない。さらに、冷却用の配管を引き回す場合に対して、位置決め精度の悪化要因を除去することができる。結果としてより高精度な位置決めが可能となり、本実施形態の位置決め装置を露光装置に用いた場合、より高精度な露光が可能となる。
【０００９】
［実施態様２］  前記冷却機構は被冷却部分に前記液体を付与する手段を有すること特徴とする実施態様１に記載の位置決め装置。
従来、気化熱を利用した冷却機構としては、クーラー、冷蔵庫、冷凍機等が知られている。しかしながら、これらは、熱交換器内の空間に液体を吹き込むものであり、冷媒は熱交換器の内壁には冷却された気体として付与される。本実施態様では、液体冷媒を被冷却部分に直接付与するため、気化熱が被冷却部分から直接奪われるため、冷却効率の向上を図ることができる。
【００１０】
［実施態様３］  前記冷却機構は前記液体の気化熱を利用することにより前記被冷却部分を該被冷却部分に付与される前記液体の温度以下に冷却すること特徴とする実施態様２に記載の位置決め装置。
［実施態様４］  前記冷却機構は、前記被冷却部分に接する雰囲気を前記被冷却部分の設定目標温度における前記液体の蒸気圧以下に設定する手段を有すること特徴とする実施態様２または３に記載の位置決め装置。
［実施態様５］  前記雰囲気を設定する手段は、前記雰囲気を包囲する容器と、当該容器内を排気する手段とを有すること特徴とする実施態様２〜４のいずれか１つに記載の位置決め装置。
［実施態様６］  前記容器は、前記被冷却部分を備えた冷却対象または冷却部材と、該冷却対象または冷却部材と微小隙間を介して対向配置された包囲部材とにより構成されていることを特徴とする実施態様５に記載の位置決め装置。
［実施態様７］
前記液体を付与する手段が、前記被冷却部分に液体を吹き付ける手段であることを特徴とする実施態様２〜６のいずれか１つに記載の位置決め装置。
前記液体としては水等の常温、常圧で液状のものも用いることができる。この場合、前記冷却機構は、前記被冷却部分に接する雰囲気を１００Ｐａ程度の真空とし、前記被冷却部分に液体を吹き付ける構成が良い。被冷却部分は、冷却対象に設けても良く、冷却対象に接触または対向して配置された冷却部材に設けても良い。
【００１１】
［実施態様８］
前記液体を付与する手段が、前記被冷却部分を備え冷却対象に接触または対向して配置された冷却部材の内部に設けられた液体管路と、該液体管路に前記液体を供給する手段と、前記液体管路を前記被冷却部分に接する雰囲気と連通する手段とを備えることを特徴とする実施態様２〜６のいずれか１つに記載の位置決め装置。
［実施態様９］
前記液体を供給する手段は、前記液体を、前記液体管路を介して循環させるものであることを特徴とする実施態様８に記載の位置決め装置。
［実施態様１０］
前記冷却部材は、前記被冷却部分である多孔質部材を備え、前記連通する手段は前記多孔質部材の有する連通孔であることを特徴とする実施態様８または９に記載の位置決め装置。
［実施態様１１］
前記冷却部材は熱伝導率が高く、冷却対象との熱抵抗が小さい部材であることを特徴とする実施態様６および８〜１０のいずれか１つに記載の位置決め装置。
前記冷却機構は、また、冷却対象に接続され、かつ真空に接する冷却部材で液体を供給する構成であり、かつその冷却部材内の液体管路が真空と連通している構成であっても良く、さらにその冷却部材は、多孔質で構成されていれば、液体が気化しやすく冷却効率が良い。
【００１２】
［実施態様１２］
前記温調手段は、加熱手段を有することを特徴とする実施態様１〜１１のいずれか１つに記載の位置決め装置。
［実施態様１３］
前記加熱手段は、高抵抗線材を撚線構造にしたものであることを特徴と実施態様１２記載の位置決め装置。
前記温調手段は、ヒータを有する構成にすることで、冷却対象の温度制御をしやすくなる。また、そのヒータは撚り線構造になっていれば、ヒータに流れる電流から発生する磁場変動が少なくなる。
［実施態様１４］  前記液体が、当該位置決め装置の構造体を冷却するための冷媒と共通であるか、または実質同一温度に制御されていることを特徴とする実施態様１〜１３のいずれか１つに記載の位置決め装置。
【００１３】
［実施態様１５］
容器と、
前記容器内に液体を供給する供給手段と、
前記容器内を排気する手段と
を備えたことを特徴とする冷却装置。
［実施態様１６］
前記容器内に配された、前記液体を内包し得る多孔質部材を備えたことを特徴とする実施態様１５に記載の冷却装置。
［実施態様１７］
前記容器から、前記液体を回収する回収手段を備えたことを特徴とする実施態様１５または１６に記載の冷却装置。
［実施態様１８］
冷却対象物が前記容器の少なくとも一部を構成することを特徴とする実施態様１５〜１７のいずれか１つに記載の冷却装置。
［実施態様１９］
冷却対象物が輻射板および位置決め装置のいずれかであることを特徴とする実施態様１５〜１８のいずれか１つに記載の冷却装置。
［実施態様２０］
前記供給手段は、前記容器内に前記液体を噴出するためのノズルを含むことを特徴とする実施態様１５〜１９のいずれか１つに記載の冷却装置。
［実施態様２１］
物体を保持する保持部材と、
前記保持部材を位置決めする位置決め手段と、
前記保持部材を冷却対象物とする実施態様１５〜２０のいずれか１つに記載の冷却装置と
を備えたことを特徴とする位置決め装置。
［実施態様２２］
実施態様１５〜２０のいずれか１つに記載の冷却装置を含むことを特徴とする露光装置。
［実施態様２３］
実施態様１〜１４および２１のいずれか１つに記載の位置決め装置を含むことを特徴とする露光装置。
［実施態様２４］
被露光基板を真空中に配置し、該被露光基板に電子ビームを照射することにより露光を行うことを特徴とする実施態様２３に記載の露光装置。
［実施態様２５］
実施態様２２〜２４のいずれか１つに記載の露光装置を用いてデバイスを製造することを特徴とするデバイス製造方法。
上記実施態様５のように、前記冷却対象および／または前記冷却部材は、容器内に設置もしくは容器の一部として構成され、当該容器内を真空排気すれば、実施形態１８のような冷却装置を構成することが可能となる。また、上記実施態様６のように、容器は、完全に密閉ではなく、その一部に部材同士を微小隙間で対向した構成で容器を形成していても構わなく、その場合微小隙間のシール効果により容器としての機能を損なわずに、かつ部材間の物理的接続が切れるため熱的および振動的な絶縁得ることが出来る。冷却機構を、輻射冷却を行うための輻射板に適用することで、この冷却機構の利点を生かすことが出来る。また、特にＥＢ露光装置にこの冷却機構は最適である。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
［第１の実施例］
本発明の第１の実施例に係る冷却機構を図１に示す。図１は、水の気化熱を用いて輻射板温度を制御する構造を示したものである。位置決め装置を構成する構造体１１０，２１１（図５参照）と同程度の温度に管理された水（通常２３℃程度）を流路６を介して多孔質部材２に供給する。多孔質部材２は、真空ポンプ等で真空排気されている容器３内に設置されており、供給された水は多孔質２内で拡散しながら蒸気圧以下になったところで気化が起こる。因みに例えば０℃の水の蒸気圧は６１０Ｐａであるので、容器３内を１００Ｐａ程度にしておけば、多孔質部材２の温度が０℃近くまで問題なく気化出来る。水は気化する際に１ｇあたり２４４０Ｊの気化熱を多孔質部材２より奪う。そのため、多孔質部材２の温度は次第に下がっていき、それに接続されている輻射板１の温度も下がる。これにより、供給する水の温度が常温であっても、輻射板温度を０℃程度まで下げることが可能となっている。
【００１５】
理論的には、容器内３の圧力を輻射板１の設定温度での水の蒸気圧になるように管理すれば、輻射板１の温度が下がって、設定温度になると水の気化は止まり、また輻射板１が設定温度以上に温度上昇すれば、再度水の気化が始まるという制御サイクルが起こり、自然に輻射板１の温度は設定温度に制御される。
【００１６】
しかし、実際には輻射板１の温度精度や、温度制御の応答性を加味して、常時気化熱冷却が行われるように、容器３内の圧力を十分小さくして（１００Ｐａ以下）おり、輻射板１の温度制御は、輻射板１に設置したヒータ等の加熱手段を用いて行っている。例えば、温度センサ８の出力に基づき、輻射板近傍（図では輻射板裏側）に設置されたヒータ４の通電（オン／オフや通電量など）を制御する。ここで、例えばＥＢ露光装置等でこの冷却機構を用いた位置決め装置を用いる場合、ヒータに流れる電流変化による磁場変動が悪影響を与える。そのため、ヒータは高抵抗線材を撚り線構造にして線材を流れる電流から発生する磁場がキャンセルされる構造にしている。また、輻射板１が周りの部材を過冷却することを防ぐため、輻射板１と周辺の構造体との間に断熱材５を設けて、熱の流入出を抑制している。
【００１７】
また、ここでは、気化熱の大きな水を冷媒として用いた例を説明してきたが、冷媒は所望の温度、冷却量、使い勝手等により適宜選んで構わない。例えば、輻射板１の温度を０℃以下にしたい場合、冷媒としてアンモニアを選択することも可能である。輻射板温度を０℃以下に設定した場合に、水を冷媒として使用すると、多孔質部材２内の流路６内で水が固化してしまう可能性がある。そのため、固化温度の低い冷媒のひとつとしてアンモニアを用いることが考えられる。アンモニアの蒸気圧、つまりは気化する圧力は水のそれに比べ高く０℃でも４．３ａｔｍで、２０℃では８．５ａｔｍである。そのため、多孔質部材までのアンモニアの供給圧を１０ａｔｍと非常に高い圧力で供給し、容器内は真空排気までしなくても、大気開放にして１ａｔｍ前後に保てば十分気化現象が起こり、輻射板の冷却が可能である。つまり、容器内は負圧に限らず正圧の場合もあり、冷媒の設定温度における蒸気圧以下に保てば良い。
【００１８】
以上、説明した冷却機構を図５の位置決め装置に適用すると、ペルチェ素子２０１を用いた冷却機構と同様に、輻射板温度を低温に保つことが可能である。そのため、磁気的な要因などでペルチェ素子が使えない環境でも、ペルチェ素子を用いた場合と同等の冷却効果得られる冷却機構を位置決め装置に組み込むことが可能で、例えばＥＢ露光装置などでも輻射冷却を構成することが出来る。
【００１９】
また、ここでは冷却対象として輻射板を挙げているが、これに限るものではない。また、この冷却機構の適用対象も、上述のような位置決め装置に限定されるものではない。
【００２０】
また、気化熱を用いたもののひとつとしてヒートパイプが挙げられ、この機構を用いた露光装置も特許第２９７５０８９号などで提案されている。しかし、ヒートパイプはそもそも密閉空間の中にある冷媒が、容器表面の温度が高い領域Ａ（通常冷却対象近傍）で気化冷却し、温度の低い領域Ｂ（通常冷媒等での冷却領域）で液化して熱を放出する。そのため、ヒートパイプそのものは冷却する機構ではなく、熱を領域Ａから領域Ｂに効率良く伝える機構である。そのため、もしヒートパイプを図５の位置決め装置に適用した場合は、輻射板を領域Ａの気化熱効果により１０℃の低温に出来たとしても、領域Ｂを１０℃以下という領域Ａよりもさらに低い温度で冷却する必要がある。また、ヒートパイプは見かけの熱伝導率を大きくしているだけなので、領域Ａと領域Ｂとの物理的な長さに比例して領域Ａと領域Ｂとの温度差を大きくとる必要も生じ、領域Ｂをむやみに領域Ａと離して配置することも出来ない。本実施例の構成は、領域Ｂに相当する部分がなく、また、排気手段と液体供給手段とを領域Ａに相当する部分に対し配管等の実装が許す限りいくら離して配置しても、領域Ａの冷却効果は全く変わらない。以上のように、本実施例の冷却機構は、ヒートパイプとは全く異なる機構である。
【００２１】
［第２の実施例］
本発明の第２の実施例を図２に示す。図１の実施例と異なる点は、水（冷媒）を多孔質部材２を介して循環させ、循環している水の一部が多孔質部材２を介して気化する構成としている点である。通常、位置決め装置には冷却用の循環水が引き回されているため、その一部をバイパスして多孔質部材２に供給すればよく、この場合、液体の圧力を管理しやすい、輻射板を低温にしても管路６内で液体が固化しにくいなどの利点がある。
【００２２】
［第３の実施例］
本発明の第３の実施例を図３に示す。図３の冷却機構は、輻射板裏側に直接液体を吹き付ける方式となっている。流路６を介して供給された水がノズル７より輻射板１の裏側に直接吹きかけられている。真空容器内３は真空ポンプ等（不図示）で水の蒸気圧より十分小さい圧力に保たれているため、吹きかけられた水は輻射板から気化熱に相当する熱量を奪い気化していく。これにより輻射板１は、冷却され、０℃近くまで温度を下げることが可能となっている。また、第１の実施例中で記載したように、輻射板の温度制御は、温度センサ８の出力に基づき輻射板近傍（図では輻射板裏側）に設置されたヒータ４の通電を制御して行ってもよい。また、気化熱冷却による冷却量を変化させたい場合は、積極的にノズル７からの水の噴出量を変化させるのも有効である。さらに、輻射板への熱外乱を防ぐため、輻射板と周辺の構造体との間には、断熱材５を設けている。ここで、ノズル７に供給する水は、特に低温である必要はなく、周辺構造体と同じ温度（通常２３℃前後）で構わない。これにより、構造体温度を変化させなくても、輻射板を低温に保つことが可能となり、熱変形による位置決め精度の悪化を気にしなくても良い。ノズル７は、冷却対象に吹き付けられればよく、その構造は特に限定されるものではない。流路６と容器３内との圧力差を利用した単純なノズルでも良いし、ノズル内の発熱体によって水を沸騰発泡させて噴出させる方式でもよく、さらには、ノズル内のピエゾ素子等を用いて水を噴出させる方式でも良い。
【００２３】
［第４の実施例］
本発明の第４の実施例を図４に示す。基本的なステージ構成は図５の構成と同じであるが、冷却機構は輻射冷却ではなくチャック１１３を直接気化熱で冷却する構成となっている。冷却対象であるチャック１１３にノズル７から噴出させた水を直接吹きかけ、チャック表面に付着した水９を気化させることでチャック１１３を冷却する構成である。容器内３は真空ポンプ等（不図示）で排気して水の蒸気圧に応じた圧力（１００Ｐａ程度）に保っている。また、チャック１１３は、真空容器３の一部となっており、容器本体３に設けた非接触シール部材１０に対し微小隙間を介して対向配置されている。これにより、粗動ステージ１１０の振動や熱がチャック１１３に伝わらず、かつ微小隙間の真空シール効果で、容器３内の気体がステージ周辺の真空雰囲気へ漏れることがほとんどない。また、チャック１１３の温度管理を容易にするために、この冷却機構で必要な冷却量をある程度管理するとともに、チャック１１３に配置した温度センサ８の出力に基づきヒータなどのチャック加熱手段４で温度調整を行ってもよい。また、必要に応じて、ノズル７からの水の噴出量を制御することにより冷却量を制御しても良い。
【００２４】
以上の実施例のように、冷媒の気化熱を利用した冷却機構を位置決め装置に適用することで、ペルチェ素子を用いた場合と同等の冷却効果を得ることが可能となる。これにより、例えばＥＢ露光装置などの、ペルチェ素子の適用が困難な場合にも、対応が可能となる。また、ＥＢ露光装置等における位置決め装置に当該冷却機構を適用した場合、高精度な位置決めが出来、さらには高精度な露光が可能となる。
【００２５】
［第５の実施例］
次に、上記説明した冷却機構を位置決め装置等に適用した露光装置を利用してデバイスを製造する方法の実施形態を説明する。
図７は微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（露光制御データ作成）では設計した回路パターンに基づいて露光装置の露光制御データを作成する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意した露光制御データが入力された露光装置とウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００２６】
図８は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上記説明した露光装置によって回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
本実施形態の製造方法を用いれば、従来は製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを低コストに製造することができる。
【００２７】
［第６の実施例］
図９は、上述の位置決め装置をウエハステージとする半導体デバイス製造用の露光装置を示す。
この露光装置は、半導体集積回路等の半導体デバイスや、マイクロマシン、薄膜磁気ヘッド等の微細なパターンが形成されたデバイスの製造に利用され、原版であるレチクルＲを介して基板としての半導体ウエハＷ上に光源６１からの露光エネルギーとしての露光光（この用語は、可視光、紫外光、ＥＵＶ光、Ｘ線、電子線、荷電粒子線等の総称である）を投影系としての投影レンズ（この用語は、屈折レンズ、反射レンズ、反射屈折レンズシステム、荷電粒子レンズ等の総称である）６２を介して照射することによって、基板上に所望のパターンを形成している。
【００２８】
この露光装置は、定盤５１上にガイド５２とリニアモータ固定子２１を固設している。前述と同様に、リニアモータ固定子２１は多相電磁コイルを、リニアモータ可動子１１は永久磁石群を有している。リニアモータ可動子１１を可動部５３として、ステージである可動ガイド５４に接続し、リニアモータＭ１の駆動によって可動ガイド５４を紙面法線方向に移動させる。可動部５３は、定盤５１の上面を基準に静圧軸受５５で、ガイド５２の側面を基準に静圧軸受５６で支持される。
可動ガイド５４を跨ぐようにして配置したステージである移動ステージ５７は静圧軸受５８によって支持されている。この移動ステージ５７は、上記と同様のリニアモータＭ２によって駆動され、可動ガイド５４を基準に移動ステージ５７が紙面左右方向に移動する。移動ステージ５７の動きは、移動ステージ５７に固設したミラー５９および干渉計６０を用いて計測する。
移動ステージ５７に搭載したチャック上に基板であるウエハＷを保持し、光源６１、投影光学系６２によって、原版であるレチクルＲのパターンをウエハＷ上の各領域にステップアンドリピートもしくはステップアンドスキャンで縮小転写する。
なお、上述の位置決め装置は、マスクを使用せずに半導体ウエハ上に回路パターンを直接描画してレジストを露光するタイプの露光装置にも、同様に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施例に係る冷却機構の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る冷却機構の構成を示す図である。
【図３】本発明の第３の実施例に係る冷却機構の構成を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施例に係る冷却機構の構成を示す図である。
【図５】従来例であり、本発明の適用対象である輻射冷却機構を適用した位置決め装置の構成を示す図である。
【図６】図５における輻射冷却機構の詳細を示す図である。
【図７】デバイスの製造プロセスのフローを説明する図である。
【図８】図７におけるウエハプロセスを説明する図である。
【図９】半導体デバイス製造用の露光装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  輻射板
２  多孔質部材
３  容器
４  ヒータ
５  断熱材
６  冷媒流路
７  ノズル
８  温度センサ
９  噴出された液体
１０  非接触シール部材
Ｌ  露光光（熱）
１１４  ウエハ
１１３  チャック
１１５  天板
１１９、１２０  リニアモータ
２００、３００  輻射板
２０１、３０１  ペルチェ素子
２０２、３０２  冷却板
【図１】
2005109375.tif 000003
【図２】
2005109375.tif 000004
【図３】
2005109375.tif 000005
【図４】
2005109375.tif 000006
【図５】
2005109375.tif 000007
【図６】
2005109375.tif 000008
【図７】
2005109375.tif 000009
【図８】
2005109375.tif 000010
【図９】
2005109375.tif 000011