【手続補正書】
【提出日】平成20年10月23日(2008.10.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置内部に収納された排熱体を冷却するための液体冷媒循環系において、
前記排熱体に設けられたジャケットと、
液体冷媒が充填されるタンクと、
前記ジャケットの上流側に設けられ、前記液体冷媒を前記タンクから前記ジャケットへ供給する第１のポンプと、
前記第１のポンプと前記ジャケットの間に設けられ、前記第１のポンプから供給された前記液体冷媒を加熱する加熱器と、
前記ジャケットの下流側に設けられ、前記液体冷媒を前記ジャケットから前記タンクへ供給する第２のポンプと、
前記第２のポンプと前記タンクの間に設けられ、前記第２のポンプから供給された前記液体冷媒を冷却する冷却器と、を備えることを特徴とする液体冷媒循環系。
【請求項２】
前記第２のポンプは、前記ジャケットにおける前記液体冷媒の圧力を減圧させるための減圧ポンプであることを特徴とする請求項１に記載の液体冷媒循環系。
【請求項３】
前記加熱器と前記ジャケットの間に設けられ、前記ジャケットにおける前記液体冷媒の流量を調整する流量調整手段と、をさらに備える請求項１または２に記載の液体冷媒循環系。
【請求項４】
前記流量調整手段は、流量センサーおよび流量調整弁を有することを特徴とする請求項３に記載の液体冷媒循環系。
【請求項５】
前記流量調整手段は、流量センサー、および、前記第１のポンプの回転数を制御する第１の回転制御系を有することを特徴とする請求項３に記載の液体冷媒循環系。
【請求項６】
前記加熱器と前記流量調整手段の間に設けられた分岐部、および、前記ジャケットと前記第２のポンプの間に設けられた合流部を有するバイパス配管と、前記分岐部と前記ジャケットの間、および、前記ジャケットと前記合流部の間に各々設けられた遮断弁と、をさらに備えることを特徴とする請求項３または４に記載の液体冷媒循環系。
【請求項７】
前記第２のポンプの吸い込み部における前記液体冷媒の圧力が負圧限界を超えないようにするための吸い込み圧力調整手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の液体冷媒循環系。
【請求項８】
前記吸い込み圧力調整手段は、前記第２のポンプの上流側に配置された圧力センサー、および、前記第２のポンプの下流側に配置され前記第２のポンプの下流側の圧力損失を調整する背圧調整弁を有することを特徴とする請求項７に記載の液体冷媒循環系。
【請求項９】
前記吸い込み圧力調整手段は、前記第２のポンプの上流側に配置された圧力センサー、および、前記第２のポンプの回転数を制御する第２の回転制御系を有することを特徴とする請求項７に記載の液体冷媒循環系。
【請求項１０】
レチクルステージに配置されたレチクルのパターンを投影光学系を介してウエハステージに配置されたウエハに露光する露光装置において、
前記レチクルステージまたは前記ウエハステージを駆動させるリニアモーター、投影光学系およびレチクルのうち少なくとも１つを排熱体として、該排熱体を冷却するための請求項１〜９のいずれかに記載の液体冷媒循環系を備えることを特徴とする露光装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
さらに、従来、容器内に収納された構造物を当該容器内に導入された液体冷媒により冷却するシステムにおいて、当該構造物の振動を低減する方法が、特開２００２−２０６８３３号公報（特許文献１）で提案されている。
さらに、相対移動する２つの部材の一方に取り付けられたコイルと、他方の部材に取り付けられた発磁体とを有するリニアモータにおいて、前記コイルを囲む外筒中に循環配管を介して冷却媒体を循環させる循環ポンプと、前記冷却媒体の圧力を検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段からの検出圧力値に基づいて、前記循環ポンプの動作を制御する制御手段とを有するリニアモータが、特開平０８−１６７５５４（特許文献２）で提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２０６８３３号公報
【特許文献２】特開平０８−１６７５５４
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
しかし、近年の高スループット対応化に伴いリニアモーターの発熱量は増加の一途を辿り、リニアモーターの発熱は露光装置内部の温度揺らぎを発生させ、レーザー干渉計の計測制度悪化や熱膨張による計測誤差を生じている。
この熱による影響を低減させるためには、冷媒の流量を上げる必要が生じるが、冷媒流量の増加はジャケット１３にかかる圧力の増加を招き、更に圧力増分は流量増分の２乗となるため、ジャケット１３の耐圧による制限が生じる。
構造上、ジャケット１３の耐圧を上げられない場合、冷媒の流量を制限し熱影の響の生じない運転を強いられ、本来のステージが有するスピード性能を発揮できずスループットの低下を招くという問題点があった。
また、簡便な圧力低減策として熱源である排熱体１１の下流側に液送供給ポンプ１７を配置する方法もある。該方法は、特開２００２−１８６２４２（特許文献３）でも紹介されている（同文献の図１０において１２が排熱体に相当し、その下流側にポンプ２４が配置されている）。
この方法の場合、タンク１６、排熱体１１、供給ポンプ１７の順の循環系配置となるため、タンク１６が大気圧となり、供給ポンプ１７の吸い込み口は圧力損失分の負圧となる。
しかし、冷媒１５の蒸気圧並びにポンプ１６の所要ＮＰＳＨによる制限が生じ、損失の大きな系では多くの流量を流すことは出来ない。
そこで、本発明は、耐圧が低いジャケットを有する排熱体に対しても圧力上昇を招くことなく冷媒流量を増量して熱影響を低減させ、高スループットを達成できる露光装置の液体冷媒循環系を提供することを目的とする。
【特許文献３】特開２００２−１８６２４２
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明に係る露光装置の液体冷媒循環系は、露光装置内部に収納された排熱体を冷却するための液体冷媒循環系において、前記排熱体に設けられたジャケットと、液体冷媒が充填されるタンクと、前記ジャケットの上流側に設けられ、前記液体冷媒を前記タンクから前記ジャケットへ供給する第１のポンプと、前記第１のポンプと前記ジャケットの間に設けられ、前記第１のポンプから供給された前記液体冷媒を加熱する加熱器と、前記ジャケットの下流側に設けられ、前記液体冷媒を前記ジャケットから前記タンクへ供給する第２のポンプと、前記第２のポンプと前記タンクの間に設けられ、前記第２のポンプから供給された前記液体冷媒を冷却する冷却器と、を備えることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
図１を参照して、本発明の実施例１に係る露光装置の液体冷媒循環系を説明する。
図５に示される従来例の構成と共通する部分は同じ番号で示される。
本実施例１の露光装置の液体冷媒循環系は、図４に示される露光装置内部に収納された部品を冷却するために排熱を行う排熱体の冷却を液体状の冷媒で行うものである。
タンク１６は、冷媒１５が充填される容器である。
第1のポンプである供給ポンプ１７は、排熱体１１（又はジャケット１３）の上流側に設けられ、冷媒１５をタンク１６から供給する装置である。
加熱器１８は、供給ポンプ１７から冷媒１５が供給され、冷媒１５を加熱する装置である。
温度制御器２１は、冷媒１５の温度が所定の温度に維持されるように加熱器１８における加熱温度を制御する装置である。
ジャケット１３は、排熱体１１に設けられ、加熱器１８から冷媒１５が供給される装置である。
第２のポンプである減圧ポンプ１は、排熱体１１（又はジャケット１３）の下流側に設けられ、ジャケット１３と連通されジャケット１３を減圧する装置である。
冷却器１９は、減圧ポンプ１から供給される冷媒１５から排熱する装置である。
循環装置１２は、以上の構成要素を有する。
冷媒１５の温調方法は図５に示される従来例と同様である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
第２のポンプである減圧ポンプ１の吸い込み口の圧力は、減圧ポンプ１からタンク１６までの圧力損失ΔＰｒから減圧ポンプ１の持つヘッドΔＰｈを引いた圧力となる。
従って減圧ポンプ１が生成するヘッドが下流の圧力損失より大きければ負圧となり、更にタンク１６より減圧ポンプ１の配置が高い場合その高低差ｈ,液体冷媒密度ρ,重力加速度ｇとするとρｇｈ分減圧される。
しかし、ポンプ液送を行う場合使用温度における液体状の冷媒の蒸気圧並びにポンプの持つ所要ＮＰＳＨにより負圧限界が生じ、その負圧限界値を下まわるとキャビテーションが発生し、冷媒の液送が出来なくなる。
更には循環系機器類に大きなダメージを与えてしまう。
そこで、キャビテーション発生を防止するために、圧力が最も低くなる減圧ポンプ１の吸い込み部の圧力を検知する圧力センサー２を設ける。
さらに、減圧ポンプ１の下流に配置された背圧調整弁３から成る減圧ポンプ吸い込み圧力調整手段を新たに設ける。
これにより、第２ポンプの吸い込み部の圧が負圧限界を超えないように背圧調整弁３にて減圧ポンプ１の下流側の圧力損失を調整する。
また、圧力センサー２を入力とし背圧調整弁３を出力とし常に減圧ポンプ１の吸い込み部の圧が所定の圧になるように背圧調整弁３を制御する不図示の圧力制御系を設けても良い。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
流量調整は、加熱器１８とジャケット１３との間に配置された流量調整弁４と流量センサー５からなる流量調整手段でおこなう。
ジャケット１３の上流側に流量調整弁４を配置することにより圧力損失分の圧力上昇を避けることができる。
本実施例１で示すようにジャケットが複数系統ある場合、各系統に同様の流量調整手段を設ける。
また、流量センサー５を入力とし流量調整弁４を出力とし常に流量が所定の流量になるように流量調整弁４を制御する不図示の流量制御系を設けても良い。
本実施例１によれば、減圧ポンプ１下流の圧力損失分と負圧限界分を加えた圧力だけ排熱体１１にかかる圧力を減圧することが可能となる。
さらに減圧ポンプ１の吸い込み圧調整手段を設けることにより、高低差や配管圧力損失の違いを柔軟に吸収できる。
減圧効果を高めるには極力減圧ポンプ１をジャケット１３下流近傍に設置することが好適である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
次に、図２を参照して、本発明の実施例２に係る露光装置の液体冷媒循環系を説明する。
図１に示される実施例１と共通する部分は同じ番号で示される。
減圧ポンプ１の吸い込み圧力調整手段が、圧力センサー２を入力とし減圧ポンプ１を出力とし、常に減圧ポンプ１の吸い込み圧が所定の圧力になるように減圧ポンプ１の回転数を制御する減圧ポンプ回転制御系６（第1の回転制御系）である。
また、流量調整手段が流量センサー５を入力とし供給ポンプ１７を出力とし常に所定の流量になるように供給ポンプ１７の回転数を制御する供給ポンプ回転制御系７（第２の回転制御系）である。
減圧効果に関しては実施例１と同じである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
次に、図３を参照して、本発明の実施例３の係る露光装置の液体冷媒循環系を説明する。
図１に示される実施例１と図２に示される実施例２と共通する部分は同じ番号で示される。
流量調整弁４並びに排熱体１１を経由しないようにバイパス配管８を設ける。  
バイパス配管８は、加熱器１８と流量調整手段（４，５）の間に設けられた分岐部８ａと、ジャケット１３と第２ポンプの間に設けられた合流部８ｂとを有する。
更に分岐部８ａとジャケット１３との間に遮断弁９を設ける。
ジャケット１３と合流部８ｂとの間に遮断弁９を設ける。更にバイパス配管８上にバイパス流量調整弁１０を設ける。
流量調整弁４にて流量調整を手動で行う場合、調整されていない状態で供給ポンプ１７を起動すると所定以上の流量が流れ耐圧を超えてしまう危険がある。
これを防止するために流量調整弁４を絞ると供給ポンプ１７の締め切り運転となり好ましくない。
そこでバイパス配管８並びに遮断弁９を設けて排熱体１１の保護手段を設ける。
遮断弁９を閉じた状態でバイパス配管８にて供給ポンプ１７を起動させ、バイパス配管８上のバイパス流量調整弁１０にて排熱体１１の擬似圧損を生成させる。
さらに、流量調整後、遮断弁９を開け更に流量調整弁４を開けバイパス流量調整弁１０を絞ることで初期の流量調整時の圧力上昇によるトラブルを回避できる。