(57)【要約】【目的】消費電力を低減することが可能な温度調節システムを提供する。【構成】第１の被冷却部に接続され、第１の液体冷媒が循環する第１の循環路と、第１の循環路に接続され、コンプレッサ、凝縮器、蒸発器を備える第１の冷却ユニットと、第１の冷却ユニットの上流側であって第１の被冷却部と第１の冷却ユニットとの間の第１の循環路に接続され、液体と液体間で熱を交換する熱交換器を備える第２の冷却ユニットと、を有することを特徴とする温度調節システム。【選択図】図２
2013162008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の被冷却部に接続され、第１の液体冷媒が循環する第１の循環路と、
前記第１の循環路に接続され、コンプレッサ、凝縮器、蒸発器を備える第１の冷却ユニットと、
前記第１の冷却ユニットの上流側であって前記第１の被冷却部と前記第１の冷却ユニットとの間の前記第１の循環路に接続され、液体と液体間で熱を交換する熱交換器を備える第２の冷却ユニットと、
を有することを特徴とする温度調節システム。
【請求項２】
前記第２の冷却ユニットの下流側であって前記第２の冷却ユニットと前記第１の冷却ユニットとの間の前記第１の循環路に設けられ、前記第１の液体冷媒の温度を計測する温度計と、
前記温度計の計測結果に基づき、前記第１の液体冷媒を冷却するために前記第２の冷却ユニットに流入する冷却液の流量を制御するマスフローコントローラと、
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の温度調節システム。
【請求項３】
第２の被冷却部に接続され、第２の液体冷媒が循環する第２の循環路と、
前記第２の循環路に接続され、熱電変換素子を備える第３の冷却ユニットと、
前記第１の冷却ユニットの下流側であって前記第１の冷却ユニットと前記第１の被冷却部との間の前記第１の循環路から分岐し、前記第３の冷却ユニットを経由して、前記第２の冷却ユニットの上流側であって前記第２の冷却ユニットと前記第１の被冷却部との間の前記第１の循環路に合流する分岐路と、
をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２記載の温度調節システム。
【請求項４】
第１の被冷却部と、
前記第１の被冷却部に接続され、第１の液体冷媒が循環する第１の循環路と、前記第１の循環路に接続され、コンプレッサ、凝縮器、蒸発器を備える第１の冷却ユニットと、前記第１の冷却ユニットの上流側であって前記第１の被冷却部と前記第１の冷却ユニットとの間の前記第１の循環路に接続され、液体と液体間で熱を交換する熱交換器を備える第２の冷却ユニットと、を有する温度調節システムと、
を有することを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項５】
荷電粒子ビームを試料に照射する鏡筒と、
試料が収容される描画室と、
第２の被冷却部と、
前記第２の被冷却部に接続され、第２の液体冷媒が循環する第２の循環路と、前記第２の循環路に接続され、熱電変換素子を備える第２の冷却ユニットと、前記第１の冷却ユニットの下流側であって前記第１の冷却ユニットと前記第１の被冷却部との間の前記第１の循環路から分岐し、前記第２の冷却ユニットを経由して、前記第２の冷却ユニットの上流側であって前記第２の冷却ユニットと前記第１の被冷却部との間の前記第１の循環路に合流する分岐路と、を有する前記温度調節システムと、をさらに有し、
前記第１の被冷却部が前記鏡筒または前記鏡筒に設けられる機器であり、前記第２の被冷却部が前記描画室または前記描画室に設けられる機器であることを特徴とする請求項４記載の荷電粒子ビーム描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度調節システムおよび荷電粒子ビーム描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスに所望の回路パターンを形成するために、リソグラフィー技術が用いられる。リソグラフィー技術では、マスク（レチクル）と称される原画パターンを使ったパターンの転写が行われる。そして、高精度なレチクルを製造するために、優れた解像度を有する電子ビーム描画装置が用いられる。
【０００３】
電子ビーム描画装置では、試料への描画精度を確保するために、試料およびその周辺部分、具体的には、試料がステージに載置されて収納される描画室や、電子ビームを試料に照射するための電子鏡筒等に対し、高精度の温度制御が求められる。
【０００４】
特許文献１には、２つの温度調節手段を備え小型化が可能な温度調節システムおよび荷電粒子ビーム描画装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１０８９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
もっとも、荷電粒子ビーム描画装置の冷却のための熱負荷が大きくなると、その熱負荷に応じた冷却能力を備える冷凍回路が必要となり、装置の消費電力が大きくなるという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、消費電力を低減することが可能な温度調節システムおよび荷電粒子ビーム描画装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様の温度調節システムは、第１の被冷却部に接続され、第１の液体冷媒が循環する第１の循環路と、前記第１の循環路に接続され、コンプレッサ、凝縮器、蒸発器を備える第１の冷却ユニットと、前記第１の冷却ユニットの上流側であって前記第１の被冷却部と前記第１の冷却ユニットとの間の前記第１の循環路に接続され、液体と液体間で熱を交換する熱交換器を備える第２の冷却ユニットと、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記態様の温度調節システムにおいて、前記第２の冷却ユニットの下流側であって前記第２の冷却ユニットと前記第１の冷却ユニットとの間の前記第１の循環路に設けられ、前記第１の液体冷媒の温度を計測する温度計と、前記温度計の計測結果に基づき、前記第１の液体冷媒を冷却するために前記第２の冷却ユニットに流入する冷却液の流量を制御するマスフローコントローラと、をさらに有することが望ましい。
【００１０】
上記態様の温度調節システムにおいて、第２の被冷却部に接続され、第２の液体冷媒が循環する第２の循環路と、前記第２の循環路に接続され、熱電変換素子を備える第３の冷却ユニットと、前記第１の冷却ユニットの下流側であって前記第１の冷却ユニットと前記第１の被冷却部との間の前記第１の循環路から分岐し、前記第３の冷却ユニットを経由して、前記第２の冷却ユニットの上流側であって前記第２の冷却ユニットと前記第１の被冷却部との間の前記第１の循環路に合流する分岐路と、をさらに有することが望ましい。
【００１１】
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、第１の被冷却部と、前記第１の被冷却部に接続され、第１の液体冷媒が循環する第１の循環路と、前記第１の循環路に接続され、コンプレッサ、凝縮器、蒸発器を備える第１の冷却ユニットと、前記第１の冷却ユニットの上流側であって前記第１の被冷却部と前記第１の冷却ユニットとの間の前記第１の循環路に接続され、液体と液体間で熱を交換する熱交換器を備える第２の冷却ユニットと、を有する温度調節システムと、を有することを特徴とする。
【００１２】
上記態様の荷電粒子ビーム描画装置において、荷電粒子ビームを試料に照射する鏡筒と、試料が収容される描画室と、第２の被冷却部と、前記第２の被冷却部に接続され、第２の液体冷媒が循環する第２の循環路と、前記第２の循環路に接続され、熱電変換素子を備える第２の冷却ユニットと、前記第１の冷却ユニットの下流側であって前記第１の冷却ユニットと前記第１の被冷却部との間の前記第１の循環路から分岐し、前記第２の冷却ユニットを経由して、前記第２の冷却ユニットの上流側であって前記第２の冷却ユニットと前記第１の被冷却部との間の前記第１の循環路に合流する分岐路と、を有する前記温度調節システムと、をさらに有し、前記第１の被冷却部が前記鏡筒または前記鏡筒に設けられる機器であり、前記第２の被冷却部が前記描画室または前記描画室に設けられる機器であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、消費電力の低減を図ることができる温度調節システムおよび荷電粒子ビーム描画装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施の形態の電子ビーム描画装置の構成を示す概略図である。
【図２】第１の実施の形態の温度調節システムの構成を示す概略図である。
【図３】第１の実施の形態の第１の冷却ユニットの構成を示す概略図である。
【図４】第１の実施の形態の第２の冷却ユニットの構成を示す概略図である。
【図５】第１の実施の形態における第１の液体冷媒の温度変化を示す図である。
【図６】第２の実施の形態の温度調節システムの構成を示す概略図である。
【図７】第３の実施の形態の温度調節システムの構成を示す概略図である。
【図８】第３の実施の形態の第３の冷却ユニットの構成を示す概略図である。
【図９】第３の実施の形態における第１および第２の液体冷媒の温度変化を示す図である。
【図１０】第３の実施の形態の変形例の温度調節システムの構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。ただし、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでもかまわない。
【００１６】
また、実施の形態においては、描画パターンが描画される「試料」の一例として半導体等の製造に用いられるマスク基板（またはマスク）を例に説明する。
【００１７】
本明細書中、「描画データ」とは、試料に描画するパターンの基データである。描画データはＣＡＤ等で設計者により生成された設計データを、描画装置内での演算処理が可能となるようフォーマットを変換したデータである。図形等の描画パターンが、例えば、図形の頂点等の座標で定義されている。
【００１８】
また、本明細書中、冷却ユニットや被冷却部などに液体が流入する側を「上流側」、液体が流出する側を「下流側」と称するものとする。
【００１９】
また、本明細書中、「液体と液体間で熱を交換する熱交換器」とは、例えば、高温の液体を通す配管と、低温の液体を通す配管が直接接して熱交換を行う熱交換器のように、電気等の動力を用いずに単純な熱伝導のみで液体と液体間で熱を交換する方式の熱交換器を意味するものとする。
【００２０】
（第１の実施の形態）
【００２１】
図１は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の構成を示す概略図である。
【００２２】
図１において、電子ビーム描画装置１００は、描画部１５０、制御部１６０と温度調節システム１７０を備えている。電子ビーム描画装置１００は、荷電粒子ビーム描画装置の一例となる。そして、電子ビーム描画装置１００は、試料１０１に所望するパターンを描画する。
【００２３】
描画部１５０は、鏡筒の一例となる電子鏡筒１０２、描画室１０３を有している。電子鏡筒１０２内には、電子銃２０１、照明レンズ２０２、ブランキング（ＢＬＫ）偏向器２１２、ブランキング（ＢＬＫ）アパーチャ２１４、第１のアパーチャ２０３、投影レンズ２０４、偏向器２０５、第２のアパーチャ２０６、対物レンズ２０７、及び偏向器２０８が配置されている。
【００２４】
また、描画室１０３内には、移動可能に配置されたＸＹステージ１０５が配置されている。また、ＸＹステージ１０５上には、試料１０１が載置されている。試料１０１として、例えば、ウェハにパターンを転写する露光用のマスク基板が含まれる。マスク基板としては、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。
【００２５】
制御部１６０は、入力部１１１、メモリ１０９、デジタルアナログ変換機（ＤＡＣ：図示せず）、制御計算機１２０、及びメモリ１２１を有している。
【００２６】
制御計算機１２０には、メモリ１０９に記憶された描画データが入力される。制御計算機１２０に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報はその都度メモリ１２１に記憶される。制御計算機１２０には、メモリ１２１、メモリ１０９等がバスを介して接続されている。
【００２７】
照射部の一例となる電子銃２０１から電子ビーム２００が照射される。電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、照明レンズ２０２により矩形の穴を持つ第１のアパーチャ２０３全体を照明する。
【００２８】
ここで、電子ビーム２００をまず矩形に成形する。そして、第１のアパーチャ２０３を通過した第１のアパーチャ像の電子ビーム２００は、投影レンズ２０４により第２のアパーチャ２０６上に投影される。かかる第２のアパーチャ２０６上での第１のアパーチャ像の位置は、偏向器２０５によって偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。その結果、電子ビーム２００は成形される。
【００２９】
そして、第２のアパーチャ２０６を通過した第２のアパーチャ像の電子ビーム２００は、対物レンズ２０７により焦点を合わせ、偏向器２０８により偏向される。その結果、連続移動するＸＹステージ１０５上の試料１０１の所望する位置に照射される。
【００３０】
ここで、試料１０１上の電子ビーム２００が、所望する照射量を試料１０１に入射させる照射時間ｔに達した場合、以下のようにブランキングする。すなわち、試料１０１上に必要以上に電子ビーム２００が照射されないようにするため、例えば静電型のＢＬＫ偏向器２１２で電子ビーム２００を偏向すると共にＢＬＫアパーチャ２１４で電子ビーム２００をカットする。これにより、電子ビーム２００が試料１０１面上に到達しないようにする。
【００３１】
ビームＯＮ（ブランキングＯＦＦ）の場合、電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、図１における実線で示す軌道を進むことになる。一方、ビームＯＦＦ（ブランキングＯＮ）の場合、電子銃２０１から出た電子ビーム２００は、図１における点線で示す軌道を進むことになる。また、電子鏡筒１０２内および描画室１０３内は、図示していない真空ポンプにより真空引きされ、大気圧よりも低い圧力となる真空雰囲気となっている。
【００３２】
温度調節システム１７０は、描画部１５０や制御部１６０の機器、描画室１５０に試料を搬送する搬送室（図示せず）や、試料のアライメントを行うアライメント室（図示せず）を冷却することで所定の温度に制御し、試料への描画精度を確保する。
【００３３】
上記構成の描画装置１００を用いて、マスク基板１０１上への描画パターンの描画が行われる。
【００３４】
図１では、本実施の形態を説明する上で必要な構成部分について記載している。電子ビーム描画装置１００にとって、通常、必要なその他の構成が含まれることは言うまでもない。
【００３５】
また、図１では、コンピュータの一例となる制御計算機１２０で、描画の制御に関する処理を実行するように記載しているがこれに限るものではない。例えば、電気的な回路によるハードウェアにより実施させても構わない。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。あるいは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。
【００３６】
図２は、本実施の形態の温度調節システムの構成を示す概略図である。図中の矢印は、液体冷媒や冷却液の流れる方向を示している。
【００３７】
本実施の形態の温度調節システム１７０は、第１の被冷却部１０に接続され、第１の液体冷媒が循環する第１の循環路１２と、第１の循環路１２に接続される第１の冷却ユニット１４を備えている。そして、第１の冷却ユニット１４の上流側であって第１の被冷却部１０と第１の冷却ユニット１４との間の第１の循環路１２に接続される第２の冷却ユニット１６と、を備えている。
【００３８】
第１の被冷却部１０は、図１に示す電子ビーム描画装置１００の描画部１５０や制御部１６０に設けられる機器である。第１の液体冷媒は、例えば、水である。
【００３９】
さらに、温度調節システム１７０は、第１の液体冷媒を貯留するタンク１８を備える。また、第１の液体冷媒を第１の循環路１２内で循環させるためのポンプ２０を備えている。
【００４０】
そして、第１の冷却ユニット１４には、冷却液を供給する流路２４が接続される。また、第２の冷却ユニット１６には、冷却液を供給する流路２６が接続される。冷却液は、例えば、市水や、工場内を循環する冷却水である。流路２６は、流路２４から分岐される流路であってもかまわない。
【００４１】
第１の被冷却部１０と熱を交換し高温（温度Ｔ１）になった第１の液体冷媒は、第１の循環路１２を矢印の方向に流れる。そして、第２の冷却ユニット１６で除熱され、温度Ｔ１より低温（温度Ｔ２）となる。さらに、第１の冷却ユニット１４で冷却され、目標温度Ｔ０になるよう温度調節される。
【００４２】
温度調節された第１の液体冷媒は、いったん、タンク１８に貯留された後、ポンプ２０によって、第１の循環路１２に流される。そして、第１の被冷却部１０に向かい、第１の被冷却部１０と熱交換することで、第１の被冷却部１０を所望の温度に保持する。
【００４３】
図３は、本実施の形態の第１の冷却ユニットの構成を示す概略図である。図３に示すように第１の冷却ユニット１４は、例えば、フロン等の冷媒が流れる流路１４ａ、流路１４ａに接続されるコンプレッサ１４ｂ、凝縮器１４ｃ、蒸発器１４ｄ、膨張弁１４ｅを備える。
【００４４】
そして、凝縮器１４ｃには冷却液を供給する流路２４が接続され、蒸発器１４ｄには第１の液体冷媒が流れる第１の循環路１２が接続される。
【００４５】
第１の循環路１２から第１の冷却ユニット１４に流入する温度Ｔ１の第１の液体冷媒は、蒸発器１４ｄにおいて気化するフロン等の冷媒と熱交換して冷却され温度Ｔ０となる。気化した冷媒はコンプレッサ１４ｂにて液化され、凝縮器１４ｃで流路２４を流れる冷却水によってさらに液化が進む。その後、液化した冷媒は、膨張弁１４ｅで蒸発器１４ｄに噴射され気化する。そして、上述のように、第１の液体冷媒を冷却し、温度Ｔ０となるよう温度調節される。
【００４６】
このように、第１の冷却ユニット１４は、電源等の動力源からのエネルギーを用いて、低温熱源から高温熱源に排熱する冷凍回路（冷凍サイクル）である。
【００４７】
図４は、本実施の形態の第２の冷却ユニットの構成を示す概略図である。図４に示すように、第２の冷却ユニット１６は、液体と液体間で熱を交換する熱交換器１６ａを備えている。熱交換器１６ａは電源等の動力源を用いず、液体と液体間の直接の熱伝導で熱を交換する形式の熱交換器である。
【００４８】
例えば、熱交換器１６ａは、第１の液体が通る流路と、第２の液体が通る流路を物理的に接触させて熱を伝導させて熱交換する熱交換器である。具体的には、例えば、スパイラル式熱交換器、プレート式熱交換器、二重管式熱交換器、渦巻管式熱交換器、タンクコイル式熱交換器等があげられる。
【００４９】
第２の冷却ユニット１６は、液体と液体間で熱を交換する熱交換器１６ａを用いることで、例えば、第１の冷却ユニット１４のコンプレッサを駆動させるために用いるような動力源が不要となる。
【００５０】
図５は、本実施の形態における第１の液体冷媒の温度変化を示す図である。図５において、縦軸に温度を、横軸に液体冷媒の経路を示している。上述のように、第１の被冷却部１０に供給された第１の液体冷媒は、第１の被冷却部１０から熱を奪うことで、温度Ｔ１に昇温する。そして、第２の冷却ユニット１６で除熱されて、温度Ｔ２に降温する。その後、さらに第１の冷却ユニット１４で冷却されて、目標温度Ｔ０に温度調節される。
【００５１】
例えば、目標温度Ｔ０が２３℃とすると、第１の被冷却部１０から熱を奪って、例えば、２８℃±１℃となった第１の液体冷媒が、第２の冷却ユニット１６で除熱され、例えば、２５℃±０．５℃となる。さらに、第１の冷却ユニット１４で２３℃±０．１℃に温度調節される。
【００５２】
本実施の形態によれば、第１の被冷却部１０と第１の冷却ユニット１４との間に、動力源を用いない第２の冷却ユニット１６を設けて除熱する。したがって、第２の冷却ユニット１６を設けない場合に比較して、第１の冷却ユニット１４の熱負荷が低減される。よって、消費電力を低減する温度調節システムおよび荷電粒子ビーム描画装置を提供することが可能となる。
【００５３】
さらに、図５に示すように、第２の冷却ユニット１６で除熱することにより、第１の冷却ユニット１４に流入する第１の液体冷媒の温度ばらつきも低減される。したがって、第１の冷却ユニット１４での温度調節をより高精度で行うことが可能である。
【００５４】
さらに、本実施の形態によれば、第１の被冷却部１０の変更等により所定の温度に保つための熱負荷に変化があった場合でも、高価な冷凍回路である第１の冷却ユニット１４は保存したまま、安価な第２の冷却ユニット１６を変更するだけで、対応することが可能となる。例えば、電子ビーム描画装置の描画部１５０や制御部１６０に設計変更が生じ、熱負荷が変化した場合であっても、第２の冷却ユニットの変更だけで対応することが可能となる。よって、熱負荷の変化に対しても、簡便かつ安価に対応可能な温度調節システムおよび荷電粒子ビーム描画装置を提供することが可能となる。
【００５５】
（第２の実施の形態）
本実施の形態は、第２の冷却ユニットの下流側であって第２の冷却ユニットと第１の冷却ユニットとの間の第１の循環路に設けられ、第１の液体冷媒の温度を計測する温度計と、温度計の計測結果に基づき、第１の液体冷媒を冷却するために第２の冷却ユニットに流入する冷却液の流量を制御するマスフローコントローラと、をさらに備える点以外は、第１の実施の形態と同様である。したがって、第１の実施の形態と重複する内容については記述を省略する。
【００５６】
図６は、本実施の形態の温度調節システムの構成を示す概略図である。図に示すように、温度調節システム１７０は、第２の冷却ユニット１６の下流側であって、第２の冷却ユニット１６と第１の冷却ユニット１４との間の第１の循環路１２に温度計３０が設けられる。温度計３０は、第１の循環路１２を流れる第１の液体冷媒の温度を計測する。
【００５７】
また、温度計３０の計測結果に基づき、第１の液体冷媒を冷却するために、第２の冷却ユニット１６に流入する冷却液の流量を制御するマスフローコントローラ３２が設けられている。マスフローコントローラ３２は、冷却液の流路２６の第２の冷却ユニット１６への流入側に設けられる。
【００５８】
例えば、第１の液体冷媒の温度が想定温度よりも高い場合は、マスフローコントローラ３２によって、冷却液の流量を増加させる。一方、第１の液体冷媒の温度が想定温度よりも低い場合は、マスフローコントローラ３２によって、冷却液の流量を低減させる。
【００５９】
これによって、第２の冷却ユニット１６から流出し、第１の冷却ユニット１４に流入する第１の液体冷媒の温度を安定化させることが可能となる。したがって、第１の冷却ユニット１４で温度調節された後の、第１の液体冷媒の温度が安定し温度ばらつきも低減される。よって、より安定した温度調節が可能な温度調節システムおよび電子ビーム描画装置が実現される。
【００６０】
（第３の実施の形態）
第２の被冷却部に接続され、第２の液体冷媒が循環する第２の循環路と、第２の循環路に接続され、熱電変換素子を備える第３の冷却ユニットと、第１の冷却ユニットの下流側であって第１の冷却ユニットと第１の被冷却部との間の第１の循環路から分岐し、第３の冷却ユニットを経由して、第２の冷却ユニットの上流側であって第２の冷却ユニットと第１の被冷却部との間の第１の循環路に合流する分岐路と、をさらに備えること以外は第２の実施の形態と同様である。したがって、第２の実施の形態と重複する内容については、記述を省略する。
【００６１】
図７は、本実施の形態の温度調節システムの構成を示す概略図である。図７に示すように、温度調節システム１７０は、第２の被冷却部４０に接続され、第２の液体冷媒が循環する第２の循環路４２を備えている。そして、熱電変換素子を備える第３の冷却ユニット４４を備えている。そして、第１の冷却ユニット１４の下流側であって第１の冷却ユニット１４と第１の被冷却部１０との間の第１の循環路１２から分岐し、第３の冷却ユニット４４を経由して、第２の冷却ユニット１６の上流側であって第２の冷却ユニット１６と第１の被冷却部１０との間の第１の循環路１２に合流する分岐路４６を備えている。
【００６２】
第２の液体冷媒は、例えば、水である。
【００６３】
図８は、本実施の形態の第３の冷却ユニットの構成を示す概略図である。図８に示すように、第３の冷却ユニット４４は、熱電変換素子４４ａを備える。熱電変換素子４４ａは例えば、ペルチェ素子である。
【００６４】
第３の冷却ユニット４４に、第２の被冷却部４０から流入する第２の液体冷媒の熱は、熱電変換素子４４ａにより、分岐路４６から流入する第１の液体冷媒へと移動する。これによって、第２の液体冷媒が冷却され、所定の温度および温度ばらつきに調節される。
【００６５】
図９は、本実施の形態における第１および第２の液体冷媒の温度変化を示す図である。第１の被冷却部１０、第３の冷却ユニット４４に供給された第１の液体冷媒は、第１の被冷却部１０、第３の冷却ユニット４４から熱を奪うことで、温度Ｔ１に昇温する。そして、第２の冷却ユニット１６で除熱されて、温度Ｔ２に降温する。その後、さらに第１の冷却ユニット１４で冷却されて、目標温度Ｔ０に温度調節される。さらに、第３の冷却ユニット４４によって、第２の液体冷媒の温度が、第１の液体冷媒よりもばらつきが小さくなるよう制御される。
【００６６】
例えば、目標温度Ｔ０が２３℃とすると、第１の被冷却部１０、第３の冷却ユニット４４から熱を奪って、例えば、２８℃±１℃となった第１の液体冷媒が、第２の冷却ユニット１６で除熱され、例えば、２５℃±０．５℃となる。さらに、第１の冷却ユニット１４で、例えば、２３℃±０．１℃に温度調節（第１の温度調節）される。さらに、第３の冷却ユニット４４によって、第２の液体冷媒の温度が例えば、２３℃±０．０１℃に温度調節（第２の温度調節）される。
【００６７】
本実施の形態において、第２の被冷却部４０は第１の被冷却部１０よりも、より高精度な温度調節が必要とされる部分である。例えば、第１の被冷却部１０は、図１における電子鏡筒１０２または電子鏡筒１０２に設けられる機器である。電子鏡筒１０２に設けられる機器は、例えば、偏向器やアパーチャ等である。また、第１の被冷却部１０は、例えば、制御計算機１２０などの制御部１６０に設けられる機器である。
【００６８】
そして、より高精度な温度調節が必要とされる第２の被冷却部４０は、例えば、描画室１０３、または、レーザーヘッドなどの描画室１０３に設けられる機器などである。
【００６９】
本実施の形態によれば、分岐路４６と第３の冷却ユニット４４を設けることにより、より高い精度で温度調節が必要とされる部分には高精度の温度調節を行う。よって、必要とされる精度に応じた温度調節を可能とする温度調節システムおよび電子ビーム描画装置が実現される。
【００７０】
図１０は、本実施の形態の変形例の温度調節システムの構成を示す概略図である。本変形例のように、分岐路４６に複数の第３の冷却ユニット４４、第２の被冷却部４０、第２の循環路４２を設けることも可能である。複数の第２の被冷却部４０はそれぞれ、電子ビーム描画装置の異なる部分である。
【００７１】
以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。
【００７２】
また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、荷電粒子ビーム描画装置を制御する制御部構成についての詳細は、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。
【００７３】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての温度調節システムおよび荷電粒子ビーム描画装置は、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７４】
１０        第１の被冷却部
１２        第１の循環路
１４        第１の冷却ユニット
１４ｂ      コンプレッサ
１４ｃ      凝縮器
１４ｄ      蒸発器
１６        第２の冷却ユニット
３０        温度計
３２        マスフローコントローラ
４０        第２の被冷却部
４２        第２の循環路
４４        第３の冷却ユニット
４４ａ      熱電変換素子
４６        分岐路
１００      電子ビーム描画装置
１０２      電子鏡筒
１０３      描画室
１７０      温度調節システム
【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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