(57)【要約】      （修正有）【課題】安定した媒体の温度調整が可能な調整装置を提供する。【解決手段】第１の媒体の温度Ｔ２をその目標温度に従って調整する調整装置であって、第１の媒体と第２の媒体との熱交換を行う熱交換器１６と、熱交換器１６へ流入する第２の媒体の流量を制御する制御弁１４と、第１の媒体の温度Ｔ１、Ｔ２を検出する温度センサ２、４と、第２の媒体の温度Ｔｗ１、Ｔｗ２を検出する温度センサ６、８と、温度センサ２の出力と目標温度とに基づいて熱交換器１６における目標交換熱量を算出し、温度センサ６、８の出力と第２の媒体の流量に基づいて熱交換器１６における交換熱量を算出し、温度センサ４の出力と目標温度との差に応じた信号に目標交換熱量と交換熱量との差に応じた信号を加算し、加算により得られた信号に基づき、温度センサ４の出力と目標温度との差が小さくなるように制御弁１４を制御する熱量制御部３０及び温度制御部５０を有する。【選択図】図１
2009212244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の媒体の温度をその目標温度に従って調整する調整装置であって、
前記第１の媒体と第２の媒体との熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器へ流入する前記第２の媒体の流量を制御する制御弁と、
前記熱交換器から流出した前記第２の媒体の温度を検出する第１の温度検出手段と、
前記熱交換器から流出した前記第１の媒体の温度を検出する第２の温度検出手段と、
前記熱交換器へ流入する前記第２の媒体の温度を検出する第３の温度検出手段と、
前記熱交換器へ流入する前記第１の媒体の温度を検出する第４の温度検出手段と、
前記第４の温度検出手段の出力と前記目標温度とに基づいて前記熱交換器における目標交換熱量を算出し、前記第３の温度検出手段及び前記第１の温度検出手段の出力と前記第２の媒体の流量とに基づいて前記熱交換器における交換熱量を算出し、前記第２の温度検出手段の出力と前記目標温度との差に応じた信号に前記目標交換熱量と前記交換熱量との差に応じた信号を加算し、当該加算により得られた信号に基づき、該第２の温度検出手段の出力と該目標温度との差が小さくなるように前記制御弁を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする調整装置。
【請求項２】
第１の媒体の温度をその目標温度に従って調整する調整装置であって、
前記第１の媒体と第２の媒体とを熱交換させる熱交換器と、
前記熱交換器へ流入する前記第２の媒体の流量を制御する制御弁と、
前記熱交換器から流出した前記第２の媒体の温度を検出する第１の温度検出手段と、
前記熱交換器から流出した前記第１の媒体の温度を検出する第２の温度検出手段と、
前記熱交換器へ流入する前記第２の媒体の温度を検出する第３の温度検出手段と、
前記第１の媒体に対する熱負荷に関する情報と前記目標温度とに基づいて前記熱交換器における目標交換熱量を算出し、前記第３の温度検出手段及び前記第１の温度検出手段の出力と前記第２の媒体の流量とに基づいて前記熱交換器における交換熱量を算出し、前記第２の温度検出手段の出力と前記目標温度との差に応じた信号に前記目標交換熱量と前記交換熱量との差に応じた信号を加算し、当該加算により得られた信号に基づき、該第２の温度検出手段の出力と該目標温度との差が小さくなるように前記制御弁を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする調整装置。
【請求項３】
前記調整装置は、前記第２の媒体を前記熱交換器へ流入させて該第２の媒体を該熱交換器から流出させる主流路と、前記熱交換器を迂回させるバイパス流路と、を有し、
前記第１の温度検出手段は、前記主流路と前記バイパス流路とが合流する合流部より下流側において、前記第２の媒体の温度を検出することを特徴とする請求項１又は２記載の調整装置。
【請求項４】
前記第２の媒体の流量を検出する流量検出手段、を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の調整装置。
【請求項５】
基板を露光する露光装置であって、
第１の媒体の流路と、
前記第１の媒体の温度をその目標温度に従って調整する請求項１乃至４のいずれか一に記載の調整装置と、を有することを特徴とする露光装置。
【請求項６】
請求項５記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記工程で露光された基板を現像する工程と、を有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、媒体の温度を調整する調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のＩＣやＬＳＩ等の半導体集積回路は、高い生産性と極めて微細な回路パターンの加工が要求されている。そのため、高速且つ精密な位置決め制御が必要となる。位置決め精度はレーザ干渉計による測長精度に大きく依存し、ｎｍオーダの精度を達成するには、干渉計光路の温度揺らぎを十分抑制する必要がある。このため、露光装置が設置されているクリーンルームの温度変化等の影響を抑制し、露光装置の負荷変動に対して常に温度が安定した空気や液体等の媒体（流体）を露光装置に供給する必要がある。
【０００３】
特に、高速に動作する位置決め装置、即ちレチクルやウエハを載せるステージは、露光処理中は高速動作のため大きな負荷熱を発生し、ウエハ交換やレチクル交換、およびアライメントの際は低速動作となるため殆ど負荷熱は発生しない。これらの動作が交互に行われるため、露光装置は急激な負荷変動を繰り返す。
【０００４】
特開平１１−１３５４２９号公報（特許文献１）には、露光装置へ流体を供給する流体供給装置が開示されている。特許文献1に開示されている流体供給装置は、露光装置に供給する空気の温度を検出し、ペルチェ素子またはヒータを操作して温度を制御するように構成されている。露光装置に供給された空気は、その後、帰還ダクトにより流体供給装置に戻され、ファンや冷却機を通して負荷熱を回収し、前述したペルチェ素子またはヒータにより温度制御される。
【０００５】
また、特開２００６−１２５６４号公報（特許文献２）には、負荷変動の影響を抑える冷却装置が開示されている。特許文献２に開示されている冷却装置は、燃料電池を負荷とし、燃料電池に冷却水を流して発熱を回収し、熱交換器により冷却水と温水とを熱交換させて冷却水の熱を回収するよう構成されている。その際、負荷熱を伴って熱交換器に入る冷却水の温度と、熱交換器の入口と出口の温水の温度差と温水の流量に基づき、ポンプの駆動能力を変えて温水の流量を調整し、熱交換器を出る冷却水の温度が所定値となるよう動作する。温水の流量は、ポンプの出力側に取り付けられた流量センサにより検出される。
【０００６】
この従来技術では、負荷熱を伴って熱交換器に入る冷却水の温度より熱交換器の出口の温度を所定値とするために必要な冷却熱量が計算される。熱交換器の入口と出口の温水の温度差と温水の流量に基づき計算される実際の冷却熱量が、計算された冷却熱量と等しくなるようにポンプの駆動能力を変えて温水の流量は調整される。このようにして、負荷変動の影響が抑制されるように構成されている。
【特許文献１】特開平１１−１３５４２９号公報
【特許文献２】特開２００６−１２５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特開平１１−１３５４２９号公報（特許文献１）には、露光装置のチャンバー内の温度を制御する温度制御方法が開示されている。しかしながら、特許文献１に開示された温度制御方法では、露光装置に供給する空気の温度をフィードバックして制御するため、露光装置の負荷が急激に変化した場合には応答の遅れにより大きな温度誤差が発生する。このため、露光装置における急激かつ大きな負荷変動に対して高精度な温度制御を行うことができない。
【０００８】
また、特開２００６−１２５６４号公報（特許文献２）には、冷却水の流量を調整する制御装置が開示されている。特許文献２の制御装置は、熱交換器に入る冷却水の温度より計算された熱交換器の出口の温度を所定値とするために必要な冷却熱量と、熱交換器の入口と出口の温水の温度差と温水の流量に基づき計算された冷却熱量とが等しくなるように制御する。
【０００９】
しかしながら、実際には、熱交換器の出口の温度は所定値とはならない場合がある。これは、流量センサや温度センサの計測誤差、又は、熱交換器における熱交換効率に誤差等が存在するためである。このため、この従来技術では、露光装置における急激かつ大きな負荷変動に対して高精度な温度制御を行うことができない。
【００１０】
また、流量センサは、その検出方法により、カルマン渦式、超音波式、羽車式、電磁式等がある。カルマン渦式や羽車式は小型で低コストのものが多い。しかし、検出範囲に制限があり、低流量における検出精度も問題となる。例えば、精度＝±３％Ｆ．Ｓ、検出範囲＝８Ｌ／ｍｉｎ〜５０Ｌ／ｍｉｎの流量センサでは、８Ｌ／ｍｉｎ以下の流量は検出できない。その精度は±１．５Ｌ／ｍｉｎであるため、最小流量における検出精度は、８±１．５Ｌ／ｍｉｎとなる。従って、８Ｌ／ｍｉｎの流量に対する誤差比率は±１２．５％と非常に大きい。  
【００１１】
この従来技術では、負荷熱の変動によりポンプの駆動能力が調整されて温水の流量が大きく変わる。つまり、負荷熱が小さい場合は温水の流量は低下し、負荷熱が大きい場合は、温水の流量は増大するよう調整される。温水の流量は流量センサにより検出されるが、前述のように、流量センサの検出範囲の制限と検出誤差により、特に流量が低下した場合の流量検出誤差が大きくなり、場合によっては検出できなくなる。このため、温度制御の動作は不安定となる。よって、この従来技術では、露光装置における急激かつ大きな負荷変動に対して高精度な温度制御を行うことができない。
【００１２】
これらの点に鑑み、本発明は、例えば、安定した媒体の温度調整が可能な調整装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明の一側面としての調整装置は、第１の媒体の温度をその目標温度に従って調整する調整装置であって、前記第１の媒体と第２の媒体との熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器へ流入する前記第２の媒体の流量を制御する制御弁と、前記熱交換器から流出した前記第２の媒体の温度を検出する第１の温度検出手段と、前記熱交換器から流出した前記第１の媒体の温度を検出する第２の温度検出手段と、前記熱交換器へ流入する前記第２の媒体の温度を検出する第３の温度検出手段と、前記熱交換器へ流入する前記第１の媒体の温度を検出する第４の温度検出手段と、前記第４の温度検出手段の出力と前記目標温度とに基づいて前記熱交換器における目標交換熱量を算出し、前記第３の温度検出手段及び前記第１の温度検出手段の出力と前記第２の媒体の流量とに基づいて前記熱交換器における交換熱量を算出し、前記第２の温度検出手段の出力と前記目標温度との差に応じた信号に前記目標交換熱量と前記交換熱量との差に応じた信号を加算し、当該加算により得られた信号に基づき、該第２の温度検出手段の出力と該目標温度との差が小さくなるように前記制御弁を制御する制御手段と、を有する。
【００１４】
また、本発明の他の一側面としての調整装置は、第１の媒体の温度をその目標温度に従って調整する調整装置であって、前記第１の媒体と第２の媒体とを熱交換させる熱交換器と、 前記熱交換器へ流入する前記第２の媒体の流量を制御する制御弁と、前記熱交換器から流出した前記第２の媒体の温度を検出する第１の温度検出手段と、 前記熱交換器から流出した前記第１の媒体の温度を検出する第２の温度検出手段と、 前記熱交換器へ流入する前記第２の媒体の温度を検出する第３の温度検出手段と、前記第１の媒体に対する熱負荷に関する情報と前記目標温度とに基づいて前記熱交換器における目標交換熱量を算出し、前記第３の温度検出手段及び前記第１の温度検出手段の出力と前記第２の媒体の流量とに基づいて前記熱交換器における交換熱量を算出し、前記第２の温度検出手段の出力と前記目標温度との差に応じた信号に前記目標交換熱量と前記交換熱量との差に応じた信号を加算し、当該加算により得られた信号に基づき、該第２の温度検出手段の出力と該目標温度との差が小さくなるように前記制御弁を制御する制御手段と、を有する。
【００１５】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、例えば、安定した媒体の温度調整が可能な調整装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図５は一般的な露光装置の構成図である。露光装置３００は、不図示の露光光源より露光光が出射され、照明光学系３１６により、レチクルステージ３１２に設置されたレチクル３１１を照射する。このように、照明光学系３１６は、光源からの光でレチクル３１１を照射する。
レチクル３１１を透過した光は、投影光学系３１３を透過して、ウエハステージ３１４に設置されたウエハ３１５に到達し、レチクル上に描かれた微細なパターンをウエハ上の各チップに焼き付ける。このように、投影光学系３１３は、レチクル３１１からの光をウエハに投影する。
露光光源にはＫｒＦレーザ光源や、更なる微細化のため波長の短いＡｒＦレーザ光源が用いられることが多い。
ステッパーと称される露光装置では、レチクルステージ３１２は静止し、ウエハステージ３１４は露光中において静止し、露光が終了すると次のチップの露光のためにステップ駆動される。スキャニングステッパーと称される露光装置では、レチクルステージ３１２とウエハステージ３１４は同期して逆方向に走査し、同期走査中に露光が行われ、露光終了すると次のチップの露光のためにウエハステージ３１４がステップ駆動される。スキャニングステッパーでは、より生産性を向上させるため、レチクルステージ３１２およびウエハステージ３１４の各ステージは、極めて高速に駆動され、かつ微細化露光のため極めて精密に位置または速度が制御されなければならない。
一般に、ステージは、エアーまたは磁力等により浮上された上でローレンツ力の原理を用いたリニアモータや、平面モータ等のアクチュエータにより同期走査またはステップ駆動が行われることが多い。この場合、水平方向の摩擦力は極めて小さいため、同期走査またはステップ駆動の際に必要なアクチュエータの発生推力は、ステージの加速度と質量に比例する。
【００１９】
例えば、リニアモータの発生推力は駆動電流に比例し、リニアモータにおける発熱は、モータ巻き線抵抗値と駆動電流の２乗に比例する。従って、リニアモータにおける発熱は、発生推力、即ち、ステージの加速度に対し２乗に比例して増大する。つまり、加速度が２倍になるとリニアモータにおける発熱は４倍となる。
【００２０】
このような大きな発熱を伴うステージのアクチュエータに対し、冷却用媒体として純水やブライン等の液体を流して熱回収を行い、かつ当該媒体の温度の調整を行う調整装置が接続される。
レチクルステージ３１２及びウエハステージ３１４の各ステージは、露光中は極めて大きな熱を発生する。一方、ウエハ３１５やレチクル３１１を交換する際や、露光装置が計測やアライメントを行う際には、動作を停止するため、発熱は殆どゼロとなり、急激かつ大きな負荷変動が発生する。
また、露光装置内にはステージ以外にも、多数の精密計測系があり、超微細化露光を行うためには、調整装置から露光装置に供給される冷却用媒体は、負荷変動によらず、常に安定した温度でなければならない。つまり、露光装置に接続される調整装置は、急激かつ大きな負荷変動に対し常に安定した流体温度制御を行わなければならない。
一方、レチクルステージ３１２及びウエハステージ３１４の各ステージの位置をナノメーターオーダで精密に制御するため、一般にレーザ干渉計によりステージの位置が常に監視され、フィードバック制御される。しかしながら、ステージ駆動による大きな発熱が発生すると、その熱量によりレーザ干渉計の光路が擾乱され、その結果、光路中の空気の屈折率が揺らいでステージの位置計測に大きな誤差が発生してしまう。ナノメーターオーダでステージを制御するには、干渉計光路の温度の揺らぎを０．０１℃以下とする必要がある。これらの計測系が配置される空間には、調整装置より精密に温度制御された空気が供給される。前述した液体による冷却用媒体と同様に、供給される空気は、急激かつ大きな負荷変動に対し常に安定した温度制御を行わなければならない。
図１は、本発明の実施例１による調整装置の構成図である。
調整装置１０は露光装置３００に接続される。調整装置１０は、露光装置３００の内部に設けられていてもよいし、露光装置３００の外部に設けられているものでもよい。また、調整装置１０は、露光装置３００と一体に構成されていてもよいし、露光装置３００とは分離して構成されているものでもよい。
露光装置３００（熱負荷）を冷却するために供給される冷却用媒体（第１の媒体）は、空気、または、純水やブライン等の液体の何れでもよい。また、露光装置３００を適切に冷却可能であれば、その他の冷却用媒体（流体）を用いることもできる。駆動部２０は、第１の媒体を駆動する手段である。駆動部２０として、例えば、空気の場合はファン、液体の場合はポンプがそれぞれ用いられる。
露光装置３００から戻ってきた第１の媒体は、露光装置内の負荷熱を伴い、熱交換器１６に流入する。熱交換器１６の入力側には温度センサ２（第４の温度検出手段）が配置される。温度センサ２は、熱交換器１６へ流入する第１の媒体の温度Ｔ１を検出する。すなわち、温度センサ２は、露光装置内の負荷熱による温度変動を検出することになる。第１の媒体の流量は、駆動部２０の駆動能力が一定であれば、予め決められた値や初期調整の値が用いられる。一方、駆動部２０の能力を可変とする場合は、熱交換器１６への入力側または出力側に不図示の流量センサを配置して、第１の媒体の流量を検出することができる。  熱交換器１６の出力側における第１の媒体の温度を目標温度Ｔｒｅｆとするには、次の式（１）で表される熱量の回収が必要となる。
【００２１】
目標熱量＝（温度センサ２で検出された温度Ｔ１−目標温度Ｔｒｅｆ）×冷却用媒体の流量×単位流量当りの１℃の温度上昇に必要な熱量  …  （１）
熱交換器１６の出力側には温度センサ４（第２の温度検出手段）が配置される。温度センサ４は、熱交換器１６から流出した第１の媒体の温度Ｔ２を検出する。温度センサ４にて検出された第１の媒体の温度Ｔ２は、温度制御部５０に入力される。後述のように、温度制御部５０では、目標温度Ｔｒｅｆに対して第１の媒体の温度Ｔ２がフィードバックされ、目標温度Ｔｒｅｆと第１の媒体の温度Ｔ２との差異が演算され、この差異が小さくなるように制御される。第１の媒体は、必要に応じてフィルタ１８を介し、露光装置３００に供給される。
【００２２】
一方、熱交換器１６には、第１の媒体の負荷熱を回収するため、半導体工場の設備より供給される冷却水（第２の媒体）が流入する。この冷却水の温度は１０〜２０℃程度である。冷却水は、配管１１を通し制御弁１４に接続される。配管１３は熱交換器１６の入力側に接続される主流路である。配管１５は熱交換器１６の出力側に接続されるバイパス流路であり、配管１７により工場の設備に戻される。なお、本実施例では第２の媒体として冷却水が用いられるが、空気など他の冷却用媒体（流体）を用いるものであってもよい。
【００２３】
制御弁１４は比例制御が可能な３方弁でもよいし、Ｐｕｓｈ／Ｐｕｌｌ動作する２つの２方弁を用いてもよい。熱交換器１６へ流入する冷却水（第２の媒体）の流量は、熱量制御部３０から出力される制御信号に基づき制御弁１４の開度が変わることにより調整される。このとき、主流路（配管１３）への流量が変化するとバイパス流路（配管１５）への流量が逆極性に変化する。このため、主流路（配管１３）とバイパス流路（配管１５）の合計流量、即ち配管１７に流れる冷却水の流量は常にほぼ一定となる。このように、制御弁１４は、配管１１から流入する冷却水を、熱交換器１６を通る主流路（配管１３）および熱交換器１６を迂回するバイパス流路（配管１５）に分配する割合を制御する。
【００２４】
冷却水（第２の媒体）の流量は、予め決められた値や初期調整の値を用いてもよいし、流量センサ１２（流体検出手段）を配管１１または配管１７に接続して、冷却水の流量Ｆｗを計測してもよい。一般に、流量センサは検出範囲に制限があり、特に低流量になると誤差が増加し、検出範囲外になると流量検出ができなくなる。このため、本実施例では、バイパス流路（配管１５）を設けて、配管１１、１７に流れる冷却水の流量をほぼ一定としている。この結果、流量センサ１２の検出範囲の制約を受けることなく、常に安定して流量を計測することができる。
【００２５】
冷却水の温度は、温度センサ６（第３の温度検出手段）および温度センサ８（第１の温度検出手段）により検出される。温度センサ６は、配管１１または配管１３付近に配置される。温度センサ６（第３の温度検出手段）は、熱交換器１６へ流入する冷却水（第２の媒体）の温度Ｔｗ１を検出する。また、温度センサ８は、主流路（配管１３）とバイパス流路（配管１５）との合流部より下流側である配管１７付近に配置される。第１の温度検出手段は、熱交換器１６から流出した冷却水（第２の媒体）の温度Ｔｗ２を検出する。
【００２６】
ここで、冷却水が熱交換器１６を通じて熱回収を行った冷却熱量は、次の式（２）で表される。
【００２７】
冷却熱量＝（温度センサ８で検出された温度Ｔｗ２−温度センサ６で検出された温度Ｔｗ１）×冷却水の流量Ｆｗ×単位流量当りの１℃の温度上昇に必要な熱量  …  （２）
次に、図２を参照して、調整装置１０に設けられている各種制御演算部について説明する。
【００２８】
負荷熱を伴った第１の媒体の温度Ｔ１を所定値とするために必要な冷却の目標熱量は、熱量制御部３０の目標熱量演算部３２において、式（１）を演算することにより求められる。目標熱量演算部３２は、温度センサ２で検出された第１の媒体の温度Ｔ１を入力し、目標温度Ｔｒｅｆと比較することにより、目標熱量を出力する。
【００２９】
また、冷却水が熱回収を行った冷却熱量は、冷却熱量演算部３４において、式（２）を演算することにより求められる。冷却熱量演算部３４は、温度センサ６で検出された第２の媒体の温度Ｔｗ１、温度センサ８で検出された第２の媒体の温度Ｔｗ２、および、流量センサ１２で検出された第２の媒体の流量Ｆｗを入力し、冷却熱量を出力する。
【００３０】
ここで、目標熱量または冷却熱量を算出する際の温度センサや流量センサ等のゲイン誤差またはオフセット誤差がある場合は、目標熱量演算部３２および冷却熱量演算部３４でゲインとオフセットの補正を行うよう構成してもよい。
【００３１】
次に、熱量制御部３０において、目標熱量と冷却熱量の偏差が算出される。この偏差は、制御部５２の出力に加算されて制御部３６に入力される。制御部３６では、比例制御演算、比例／積分演算、または、比例／積分／微分演算が行われ、次の式（３）を満たすように制御される。
【００３２】
目標熱量＝冷却熱量  …  （３）
制御部３６から出力される制御信号は制御弁１４に入力される。制御弁は、熱交換器１６に流入する冷却水の流量を制御して冷却熱量を調節する。
【００３３】
このように、目標熱量演算部３２において、負荷熱を検出し、第１の媒体の温度Ｔ２を所定値とするために必要な冷却の目標熱量を算出する。また、冷却熱量演算部３４において、冷却水（第２の媒体）による冷却熱量を算出する。このように、目標熱量と冷却熱量の両者が等しくなるように制御することにより、急激な負荷変動に対する冷却熱量が速やかに制御され、通常のフィードバック制御に比べて応答性が改善される。
【００３４】
しかしながら、実際には、熱量制御部３０における目標熱量と冷却熱量の誤差、即ち、流量センサや温度センサの計測誤差、および熱交換器における熱交換効率の誤差等が存在する。このため、上記のように式（３）を満たすように制御されていても、熱交換器１６の出力側における第１の媒体の温度Ｔ２は所定値とはならない。また、負荷熱の変化によっても温度が変動してしまい、高精度な温度制御は困難である。
【００３５】
そこで、本実施例では、熱交換器１６の出力側における第１の媒体の温度Ｔ２が温度センサ４で検出され、温度制御部５０に入力される。温度制御部５０では、目標温度Ｔｒｅｆと第１の媒体の温度Ｔ２との偏差が算出され、制御部５２に入力される。制御部５２では、比例制御演算、比例／積分演算、または、比例／積分／微分演算が行われ、次の式（４）を満たすような制御が行われる。
【００３６】
目標温度Ｔｒｅｆ＝温度センサ４で検出された温度Ｔ２  …  （４）
制御部５２から出力された制御信号は、熱量制御部３０に入力される。熱量制御部３０において、この制御信号には、目標熱量演算部３２により算出された目標熱量と冷却熱量演算部３４により算出された冷却熱量との偏差が加算され、加算により得られた信号が制御部３６に入力される。ここでは、温度センサ４の出力と目標温度とＴｒｅｆの差に応じた信号に目標交換熱量と交換熱量との差に応じた信号が加算され、加算により得られた信号が制御部３６に入力される。
【００３７】
制御部３６は、式（３）を満たす操作量から（４）式を満たす操作量を生成して、制御弁１４の弁の開度を制御する。
【００３８】
制御弁１４は、制御部３６から出力される制御信号に基づき主流路に流れる冷却水の流量を調整することにより冷却熱量を制御する。このように、制御弁１４は、熱交換器１６の出力側における第１の媒体の温度が所定値になるように、即ち式（４）を満たすように動作する。
【００３９】
従って、流量センサや温度センサの計測誤差、および熱交換器における熱交換効率の誤差等が存在していても、温度制御部５０により熱交換器１６の出力側における第１の媒体の温度が常に所定値となるように制御される。
【００４０】
上記のとおり、本実施例における熱量制御部３０および温度制御部５０は、第１の媒体の温度Ｔ２を目標温度Ｔｒｅｆに一致させるように制御する制御手段として用いられる。この制御手段は、温度センサ２の出力と目標温度Ｔｒｅｆとに基づいて熱交換器１６における目標交換熱量を算出し、温度センサ６および温度センサ８の出力と第２の媒体の流量Ｆｗとに基づいて熱交換器１６における交換熱量を算出する。そして、温度センサ４の出力と目標温度Ｔｒｅｆとの差に応じた信号に目標交換熱量と交換熱量との差に応じた信号を加算し、この加算により得られた信号に基づき、温度センサ４の出力と目標温度Ｔｒｅｆとの差が小さくなるように制御弁１４を制御する。
【００４１】
以上のように、本実施例によれば、露光装置の熱回収を行い且つ露光装置の温度を安定に保つために供給される流体の温度の調整装置において、露光装置の負荷変動に対し常に安定した流体温度制御が可能な調整装置を提供することができる。
【実施例２】
【００４２】
次に、本発明による実施例２について説明する。
【００４３】
図３は、本発明の実施例２による調整装置の構成図である。図３において、実施例１と同じ機能を有するものは同じ参照番号を付し、その説明は省略する。
【００４４】
露光装置３００’は負荷熱算出部３０２を有する。負荷熱算出部３０２は、設定されている露光処理に対し、ウエハステージやレチクルステージのスキャン速度や加速度および露光ショット数等の装置稼動情報に基づいて露光装置の負荷熱を算出する。負荷熱算出部３０２において算出された負荷熱は、調整装置１０の熱量制御部３０’に出力される。
【００４５】
図４は、本発明の実施例２による調整装置の制御ブロック図である。
負荷熱算出部３０２から出力された信号は、目標熱量演算部３２’に入力される。目標熱量演算部３２’では、次の式（５）により目標熱量が算出される。
目標熱量＝露光装置の負荷熱＋冷却用媒体への入熱  …  （５）
ここで、冷却用媒体への入熱とは、駆動部２０による入熱や、配管またはダクト等からの入熱または圧損による摩擦熱である。冷却用媒体への入熱は、実測値または設計値を用いることができる。
【００４６】
なお、冷却熱量演算部３４や温度制御部５０の動作は実施例１と同様である。
このように、負荷熱算出部３０２と目標熱量演算部３２’において、露光装置の負荷熱と冷却用媒体への入熱より、冷却用媒体の温度を所定値とするために必要な冷却の目標熱量を算出する。また、冷却熱量演算部３４において、冷却水による冷却熱量を算出し、目標熱量と冷却熱量の両者が等しくなるように制御される。
このような制御により、露光装置の急激な負荷変動に対する冷却熱量が速やかに制御され、通常のフィードバック制御に比べて応答性が改善される。
また、熱量制御部３０’における目標熱量と冷却熱量の誤差、即ち、装置の負荷熱の計算誤差や冷却用媒体への入熱の誤差が存在していても、温度制御部５０により冷却用媒体の熱交換器１６の出力側の温度は常に所定値となるよう制御される。    上記のとおり、本実施例における熱量制御部３０’および温度制御部５０は、第１の媒体の温度Ｔ２を目標温度Ｔｒｅｆに一致させるように制御する制御手段として用いられる。この制御手段は、第１の媒体に対する熱負荷に関する情報と目標温度Ｔｒｅｆに基づき熱交換器１６における目標交換熱量を算出し、温度センサ６および温度センサ８の出力と第２の媒体の流量Ｆｗに基づき熱交換器１６における交換熱量を算出する。そして、温度センサ４の出力と目標温度Ｔｒｅｆとの差に応じた信号に目標交換熱量と交換熱量との差に応じた信号を加算し、この加算により得られた信号に基づき、温度センサ４の出力と目標温度Ｔｒｅｆとの差が小さくなるように制御弁１４を制御する。
【００４７】
以上のように、本実施例によれば、露光装置の熱回収を行い且つ露光装置の温度を安定に保つために供給される流体の温度の調整装置において、露光装置の負荷変動に対し常に安定した冷却用媒体の温度制御を可能とする調整装置を提供することができる。
【００４８】
また、本実施例では、熱交換器１６へ流入する第１の媒体の温度を検出する温度センサ２を必要としない。このため、実施例１の調整装置に比べて安価な調整装置を提供することができる。
次に、上記実施例における調整装置１０を有する露光装置を用いたデバイス製造方法の一例を説明する。デバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）は、前述のいずれかの実施形態の露光装置を用い、感光剤が塗布された基板（ウエハ、ガラスプレート等）を露光する工程と、該工程で露光された基板を現像する工程と、他の周知の工程とを経て製造される。
上記のデバイス製造方法によれば、高品位のデバイスを製造することができる。このように、上記実施例の露光装置を用いたデバイスの製造方法、及び、結果物としてのデバイスも、本発明の一側面を構成する。    上述のとおり、本発明の上記実施例によれば、露光装置の熱回収を行い且つ露光装置の温度を安定に保つために供給される流体の温度の調整装置において、露光装置の負荷変動に対し常に安定した流体温度制御が可能な調整装置を提供することができる。
【００４９】
以上、本発明を実施例に基づき具体的に説明した。ただし、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。
【００５０】
例えば、上記実施例では、本発明の調整装置が露光装置またはその一部を冷却するために用いられることを前提として説明した。これは、露光装置には精密な温度調整が要求されるためである。しかし、本発明の調整装置はこれに限定されるものではなく、露光装置以外の装置またはその一部を冷却するために用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例１における調整装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例１における調整装置の制御ブロック図である。
【図３】本発明の実施例２における調整装置の構成図である。
【図４】本発明の実施例２における調整装置の制御ブロック図である。
【図５】本発明の実施例における露光装置の概要を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５２】
２、４、６、８…温度センサ
１０…調整装置
１２…流量センサ
１４…制御弁
１６…熱交換器
１８…フィルタ
２０…駆動部
３０…熱量制御部
３２…目標熱量演算部
３４…冷却熱量演算部
３６、５２…制御部
５０…温度制御部
３００…露光装置
３０２…負荷熱算出部
３１１…レチクル
３１２…レチクルステージ
３１３…投影光学系
３１４…ウエハステージ
３１５…ウエハ
【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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