(57)【要約】【課題】  複数の部材の温度調整を、同時に、部材間の温度ばらつきなしに、省スペースで、高精度に行う温度調整装置を提供する。【解決手段】  気体が供給される供給部と、前記供給部に供給された流体が流れる第１の方向に対して垂直な方向成分を前記温度調整された流体に持たせる流速方向変更手段と、前記第１の方向に対して垂直な平面内に前記流速方向変更手段を中心として複数の温度調整対象物を設置する設置機構と、を有することを特徴とする。【選択図】  図１
2007279969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体が供給される供給部と、
前記供給部に供給された温度調整された流体が流れる第１の方向に対して垂直な方向成分を前記温度調整された流体に持たせる流速方向変更手段と、
前記第１の方向に対して垂直な平面内に前記流速方向変更手段を中心として複数の温度調整対象物を設置する設置機構と、
を有することを特徴とする温度調整装置。
【請求項２】
前記設置機構は、円状もしくは多角形状の板であることを特徴とする請求項１に記載の温度調整装置。
【請求項３】
前記流速方向変更手段は、前記温度調整された流体を流出させるための多孔板もしくはフィルターを有する筒であることを特徴とする請求項１〜２のいずれか１つに記載の温度調整装置。
【請求項４】
前記設置機構は、前記流速方向変更手段を中心として回転する機構を持つことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の温度調整装置。
【請求項５】
前記設置機構は、前記第１の方向に沿って複数段あることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の温度調整装置。
【請求項６】
前記筒は、複数段ある前記設置機構の各段における流体の流出量の差が低減するように調整された開口率を持つ前記多孔板もしくは前記フィルターを有することを特徴とする請求項５に記載の温度調整装置。
【請求項７】
前記筒は、複数段ある前記設置機構の各段における流体の流出量の差が低減するように、前記筒の径を調整されていることを特徴とする請求項５に記載の温度調整装置。
【請求項８】
前記筒は、複数段ある前記設置機構の各段における流体の流出量の差が低減するように、前記筒の内部に内径の異なる抵抗板を有することを特徴とする請求項５に記載の温度調整装置。
【請求項９】
前記設置機構は、複数段ある前記設置機構の各段における温度調整対象物を前記第１の方向に取り出すための切りかきを有することを特徴とする請求項５〜８のいずれか１つに記載の温度調整装置。
【請求項１０】
前記設置機構は、複数段ある前記設置機構の各段が同期して回転する機構を持つことを特徴とする請求項５〜９のいずれか１つに記載の温度調整装置。
【請求項１１】
前記設置機構は、前記温度調整対象物を設置するための開口を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の温度調整装置。
【請求項１２】
前記設置機構は、前記温度調整対象物を熱の輻射によって温度調整するための輻射板を有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の温度調整装置。
【請求項１３】
前記設置機構は、複数の前記温度調整対象物間の熱のやりとりを防ぐ仕切り板を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の温度調整装置。
【請求項１４】
前記温度調整対象物は、レンズであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の温度調整装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４に記載の温度調整装置と計測装置を有するプロセス装置。
【請求項１６】
前記計測装置と前記温度調整装置との間に、放射率が０．２以下の素材である及び／または赤外波長領域の光を透過させない素材である移動可能なカーテンを有することを特徴とする請求項１５に記載のプロセス装置。
【請求項１７】
温度調整された流体を供給し温度調整対象物の温度を調整する温度調整方法であって、
前記温度調整された流体が流れる第１の方向に対して垂直な方向成分を前記温度調整された流体に持たせる流速方向変更ステップと、
前記第１の方向に対して垂直な平面内に前記流速方向変更手段を中心として複数の温度調整対象物を設置する設置ステップと、
を有することを特徴とする温度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の部材を同時に高精度に温度調整する温度調整装置に関し、特に、計測器によって計測される部材の温度調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
計測器によってレンズの面形状を計測する場合、測定環境の温度変化は、計測器自身やレンズの形状変化をもたらす。特に半導体露光装置等のレンズの面形状を計測する場合、レンズの大きさが大きいため、温度変化による形状変化量は大きい。しかし、露光装置の精度仕様を満たすために、計測に許容される誤差は小さい。そのため、レンズの面形状計測には、計測器本体、被測定レンズ、被測定レンズの保持部材、その他計測時に必要な全ての部材に関して、厳しい温度調整が求められている。
【０００３】
高精度な温度調整を行う空調設備として、例えば特許文献１には、レーザ干渉計等のある局所領域の温度調整を行う空調設備が記載されている。レーザ干渉計の計測空間は複雑な形状をしているため、空調設備の天井もしくは壁面から空調されたエアをフローさせても計測空間の温度を精度良く制御することができない。通常の空調設備の内部にさらに、計測空間の形状に適した局所吹き出しユニットを取り付けることで、複雑な形状を有する計測空間の温度を精度良く制御するという特許である。
【特許文献１】特開２００５−１７２３１３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、
被測定物をレーザ干渉計のある空調設備内に置いて温度調整を行うとしても、通常、被測定物は複数あるため、被測定物間の温度ばらつきと被測定物を置くスペースの問題が残る。被測定物の温度調整には時間がかかるため、特に生産ラインで計測を行う場合、複数の被測定物の温度調整にかかる時間を低減させる必要がある。温度調整の時間を低減させるためには、複数の被測定物を同時に温度調整する必要があり、空調設備内に被測定物を置く場所によって生じる温度ばらつきと、被測定物を置くスペースの問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、複数の部材を同時に高精度に温度調整する温度調整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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では気体が供給される供給部と、
前記供給部に供給された流体が流れる第１の方向に対して垂直な方向成分を前記温度調整された流体に持たせる流速方向変更手段と、前記第１の方向に対して垂直な平面内に前記流速方向変更手段を中心として複数の温度調整対象物を設置する設置機構と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、前記設置機構は、円状もしくは多角形状の板であることが好ましい。
【０００８】
さらに、前記流速方向変更手段は、前記温度調整された流体を流出させるための多孔板もしくはフィルターを有する筒であることが好ましい。
【０００９】
さらに、前記設置機構は、前記流速方向変更手段を中心として回転する機構を持つことが好ましい。
【００１０】
さらに、前記設置機構は、前記第１の方向に沿って複数段あることが好ましい。
【００１１】
前記筒は、複数段ある前記設置機構の各段において、前記温度調整された流体の流出量が均一となるように調整された開口率を持つ前記多孔板もしくは前記フィルターを有することが好ましい。
【００１２】
さらに、前記筒は、複数段ある前記設置機構の各段において、前記温度調整された流体の流出量が均一となるように、前記筒の径を調整されていることが好ましい。
【００１３】
前記筒は、複数段ある前記設置機構の各段において、前記温度調整された流体の流出量が均一となるように、前記筒の内部に内径の異なる抵抗板を有することが好ましい。
【００１４】
前記設置機構は、複数段ある前記設置機構の各段における温度調整対象物を前記第１の方向に取り出すための切りかきを有することが好ましい。
【００１５】
前記設置機構は、複数段ある前記設置機構の各段が同期して回転する機構を持つことが好ましい。
【００１６】
前記設置機構は、前記温度調整対象物を設置するための開口を有することが好ましい。
【００１７】
前記設置機構は、前記温度調整対象物を熱の輻射によって温度調整するための輻射板を有することが好ましい。
【００１８】
前記設置機構は、複数の前記温度調整対象物間の熱のやりとりを防ぐ仕切り板を有することが好ましい。
【００１９】
前記温度調整対象物は、レンズであることが好ましい。
【００２０】
また、本発明は上述の温度調整装置と、温度調整対象物の形状を計測する計測装置を備えたプロセス装置として利用しうる。
【００２１】
前記計測装置と前記温度調整装置との間に、放射率が０．２以下の素材である及び／または赤外波長領域の光を透過させない素材である移動可能なカーテンを有することが好ましい
また、本発明の別の観点では、温度調整された流体を供給し温度調整対象物の温度を調整する温度調整方法であって、前記温度調整された流体が流れる第１の方向に対して垂直な方向成分を前記温度調整された流体に持たせる流速方向変更ステップと、前記第１の方向に対して垂直な平面内に前記流速方向変更手段を中心として複数の温度調整対象物を設置する設置ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る温度調整装置によれば、複数の温度調整対象物間の温度ばらつきを抑えつつ温度調整をすることができる。さらに、省スペースで、高精度に温度調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（実施例１）
図１は本発明に係る温度調整装置の要部概略図である。
【００２４】
温度調整装置１０９は、温度調整された気体を流出させる筒１０１と、複数のレンズを設置するための３段のレンズ設置板１０２、１０３、１０４とを備える。気体は筒の供給部１１０から供給される。筒１０１の中心とレンズ設置板１０２、１０３、１０４の中心とが一致するように、筒１０１とレンズ設置板１０２、１０３、１０４は接続されており、筒１０１から流出した気体を用いてレンズの温度調整を行う。
【００２５】
図中の矢印は気体の流れを示す。温度調整された気体は、図示しない空調設備から流れてきて筒１０１の供給部１１０から筒に入る。筒１０１の外周部分は、気体を流出させるために、図２に示す多孔板２０１もしくはフィルター２０２から成っており、筒１０１の底部１２０は塞いである。そのため、筒１０１の供給部１１０から筒の内側に向かって一定の気圧で気体を流入させると、筒１０１の中心から放射状に気体は流出する。すなわち、供給部から流入して鉛直方向に流れる気体は、水平方向成分を有する流速方向に変更される。
【００２６】
一方、３段のレンズ設置板１０２、１０３、１０４それぞれにはレンズを設置するための開口１０５が空いており、その開口１０５に上からレンズを降ろすことで、レンズ設置板１０２、１０３、１０４にレンズを設置する。各段のレンズは水平面内に設置される。
【００２７】
また、３段のレンズ設置板１０２、１０３、１０４のうち上段と中段のレンズ設置板１０２、１０３には、それぞれ中段１０３と下段１０４にレンズを設置、もしくは中段１０３と下段１０４からレンズを取り出すための切りかき１０６、１０７が設けられている。各段のレンズ設置板は筒を中心として回転できる機構を有しており、中段１０３もしくは下段１０４にレンズを設置する際には、設置すべき場所の上部に切りかき１０６もしくは１０７が来るようにレンズ設置板１０２もしくは１０３を回転させる。特に、下段のレンズを設置させる際には、上段と中段のレンズ設置板１０２、１０３は同期して回転し、作業時間を短縮させることができる。ここで同期させる手段として、たとえば上段と中断の設置板のうち一方を回転させると他方も一緒に回転するように連結するロック機構を設ければよい。レンズを取り出す際も同様に、レンズ設置板１０２、１０３、１０４を回転させてレンズの取り出しを行う。
【００２８】
本実施例では上段と中段のレンズ設置板１０２、１０３に切りかきを設けてレンズを取り出すが、切りかきを設けずに各段のレンズをレンズ設置板上において横にスライドさせることでレンズの設置・取り出しを行っても良い。
【００２９】
そして、各レンズ設置板上のレンズ設置場所の間には、隣のレンズの熱を伝えないための仕切り板１０８が設けられている。さらに各レンズ設置場所の上下には、レンズの温度調整用の輻射板（図示せず）を設置できる。この輻射板は、レンズの上面または下面と対向するように設けることが好ましい。さらに、レンズの設置時及び取り出し時にはよけられる構造となっているとよい。
【００３０】
筒１０１の外周部分から流出される気体の流出量が、３段のレンズ設置板１０２、１０３、１０４の各段において均一となるように、多孔板２０１もしくはフィルター２０２の開口率は、上段の方が小さくなるように、もしくは上段の方が大きくなるように調整してある。または、３段のレンズ設置板の各段における気体の流出量を均一とするために、筒の外径の大きさを調整しても良い。もしくは、図３に示すように、各段に設置されたレンズに均一に気体が吹き付けられるように、内径の異なる抵抗板３０１、３０２、３０３を設けても良い。ここで、必ずしも均一とならなくても各段における流出量の差が小さくなるように調整すれば十分な効果を奏する。
【００３１】
各レンズ設置板のレンズ近傍、またはレンズ保持部材、またはレンズ自身に温度センサ（図示せず）が取り付けられており、そのセンサ値に基づいて、温度調整装置１０９の上部から温度調整装置１０９に流入する気体の流速、または温度、または流速分布、または温度分布を変更しても良い。
【００３２】
上述のように、温度調整された気体を温度調整装置の上部から温度調整装置へ流入させ、その気体を流速方向変更手段である筒を通すことで放射状に気体を流出させる。その放射状に流出する気体の流れに沿って筒を中心にレンズ設置板を配置し、そのレンズ設置板に複数のレンズを配置することでレンズの温度調整を行う。筒の中心から放射状に多段に複数のレンズを配置することで、レンズの温度調整用のスペースを節約することができ、かつ、レンズ間の温度差をなくすことができる。また、複数のレンズが風上と風下に配置されない構成にすることで、温度差を効果的に取り除くことができる。
【００３３】
また、温度管理対象物として、上記実施例ではレンズとしたが、金属やセラミックスなどどのような固体であっても良い。さらに、温度調整された流体として、上記実施例では気体としたが、液体であっても良い。
【００３４】
さらに、温度管理対象物を設置する設置機構として、上記実施例では円形のレンズ設置板としたが、図４に示すように、レンズ設置板１０２、１０３、１０４は多角形でも良い。その場合、レンズ設置板１０２、１０３、１０４の形状に合わせて流速変更手段である筒１０１の形状を変えてもよいし、筒１０１の形状は円形であっても良い。また、図示しない回転機構を用いてレンズ設置板１０２、１０３、１０４は回転させることができる。回転機構として、たとえば筒とレンズ設置板との間にベアリングを設ければよい。回転機構は手動で回転するようにしてもよく、モータなどを設けて自動で回転するようにしてもよい。
【００３５】
（実施例２）
図５は本発明に係る温度調整装置１０９と計測装置５０１を有するプロセス装置５０２の要部概略図である。
【００３６】
実施例１に記載された温度調整装置１０９と計測装置５０１は、同一の空調設備内に隣接して配置されている。温度調整装置１０９の上部にはダクト５０５があり、そのダクトから温度調整された気体が温度調整装置１０９の供給部に供給される。ダクトと筒の供給部は接続可能にしてもよい。また、床面５０４を底部１２０として利用してもよい。また、計測装置５０１の上部からも同様に温度調整された気体が供給され、その気体を直接計測装置５０１に吹き付けることで計測装置５０１の温度調整を行う。
【００３７】
実施例１に記載の温度調整装置１０９によって温度調整されたレンズは、計測装置５０１へ運ばれる。そして、計測装置５０１を用いてそのレンズの性能を評価する。計測装置としてレーザー干渉計を用いると精度の面から好ましい。評価の際、所望の温度からレンズがずれていると、計測装置５０１による評価結果にばらつきが生じる。そのばらつきを生じさせないために、レンズの温度を所望の値に調整し、かつ、計測装置５０１の温度も所望の値に調整される必要がある。そのため、計測装置５０１も図示しない別の温度調整装置もしくは空調設備によって温度調整されている。
【００３８】
図５に示すように、温度調整装置１０９と計測装置５０１との熱的な干渉を避けるために、それらの間にはカーテン５０３が設けられている。そのカーテンは温度調整されたレンズを温度調整装置１０９から計測装置５０１に運ぶために、移動可能となっている。
【００３９】
カーテンは温度調整装置１０９と計測装置５０１との熱的な干渉を避けるために、気体の流れを遮断するのはもちろんのこと、熱の輻射による干渉も回避するために、放射率が０．２以下であるような素材からできている。その素材とは特に、アルミ箔やアルミを蒸着した素材である。もしくは、赤外波長領域の光の反射率が高い素材であっても良い。このような素材として、たとえば、特殊金属化合物を超微粒子化し、溶剤に分散した液体でコーティング膜を形成したものを用いてもよい。
【００４０】
上述したように、同一の空調設備内に温度調整装置と計測装置を配置し、それらの間を気体の流れを遮断し熱の輻射を回避するカーテンを用いて仕切ることで、レンズの性能を高精度に計測することが可能となる。
【００４１】
（実施例３）
図６を用いて本実施例の温度調整装置を利用したレンズの温調方法について述べる。
【００４２】
（ステップ１）
温度調整された気体を温度調整装置の上部から温度調整装置へ供給する。その気体を流速方向変更手段である筒を通すことで放射状に気体を流出させる。その後ステップ２へ移行する。
【００４３】
（ステップ２）
レンズを設置するレンズ設置板がどの段か判断する。レンズを設置するレンズ設置板が上段の場合、ステップ４へ移行する。レンズを設置するレンズ設置板が中段もしくは下段の場合、ステップ３へ移行する。
【００４４】
（ステップ３）
中段もしくは下段のレンズ設置板にレンズを設置できるように、上段もしくは上段と中段のレンズ設置板を回転させる。その後ステップ４へ移行する。
【００４５】
（ステップ４）
レンズをレンズ設置板に設置する。その後ステップ５へ移行する。
【００４６】
（ステップ５）
各レンズ設置板のレンズ近傍、またはレンズ保持部材、またはレンズ自身に取り付けられている温度センサを用いて、温度調整装置の上部から温度調整装置に流入する気体の流速、または温度、または流速分布、または温度分布の調整を行うかどうかを判断する。調整を行う場合、ステップ６へ移行する。調整を行わない場合、ステップ７へ移行する。
【００４７】
（ステップ６）
温度センサの値に基づいて、温度調整装置の上部から温度調整装置に流入する気体の流速、または温度、または流速分布、または温度分布の調整を行う。その後ステップ７へ移行する。
【００４８】
（ステップ７）
温度センサの値が所望の値になったかどうか判断する。所望の値になった場合、処理終了へ移行する。所望の値でない場合、ステップ５へ移行する。
【００４９】
以上のステップを行うことで、レンズの温度調整用のスペースを節約し、かつ、レンズ間の温度差がない状態でレンズの温度調整を行うことができる。なお、各ステップにおいてユーザーが判断してもよいし、場合によっては温度調整装置が自動に実行してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に係る温度調整装置の要部概略を示す鳥瞰図。
【図２】多孔板とフィルターの構造を模式的に示す説明図。
【図３】内径の異なる抵抗板を有する筒の構造を模式的に示す断面図。
【図４】本発明に係る温度調整装置の別の実施形態を概略的に示す鳥瞰図。
【図５】本発明に係る温度調整装置と計測装置を有するプロセス装置の要部概略を示す鳥瞰図。
【図６】本実施例の温度調整装置の動作を説明する図。
【符号の説明】
【００５１】
１０１  温度調整された気体を流出させる筒
１０２  レンズ設置板
１０３  レンズ設置板
１０４  レンズ設置板
１０５  レンズを設置する開口
１０６  切りかき
１０７  切りかき
１０８  仕切り板
１０９  温度調整装置
１１０  供給部
１２０  底部
２０１  多孔板
２０２  フィルター
３０１  抵抗板
３０２  抵抗板
３０３  抵抗板
５０１  計測装置
５０２  プロセス装置
５０３  カーテン
５０４  床
５０５  ダクト
【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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