JP2001006592A - 冷却装置、荷電粒子線露光装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
冷却装置、荷電粒子線露光装置及び半導体装置の製造方法Info
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- JP2001006592A JP2001006592A JP11178016A JP17801699A JP2001006592A JP 2001006592 A JP2001006592 A JP 2001006592A JP 11178016 A JP11178016 A JP 11178016A JP 17801699 A JP17801699 A JP 17801699A JP 2001006592 A JP2001006592 A JP 2001006592A
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- supply container
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- cooling device
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高所にある発熱部分に振動を与えることな
く、冷媒を強制還流させて発熱部を冷却する方式の荷電
粒子線露光装置用冷却装置を提供する。 【解決手段】 コイル１は、電子鏡筒の上部に設けられ
たもので、コイル収納容器２に収納されて冷媒３により
冷却されている。コイル収納容器中の冷媒３は、サイフ
ォン管４を通して、密封型の冷媒収集容器５中に落下す
る。冷媒収集容器５より上方で、コイル収納容器２の下
方には、密封型の冷媒供給容器７が設けられている。そ
して、ポンプ８により、冷媒収集容器５から冷媒供給容
器７に冷媒３が移送されている。冷媒収集容器５と冷媒
供給容器７の上部は、均圧管１０で連結され、両者の空
気圧力は同一とされている。冷媒供給容器７の下部とコ
イル収納容器２の下部は、連通管１２で結合されてお
り、連通管１２中には、流量調整弁１３が設けられてい
る。
く、冷媒を強制還流させて発熱部を冷却する方式の荷電
粒子線露光装置用冷却装置を提供する。 【解決手段】 コイル１は、電子鏡筒の上部に設けられ
たもので、コイル収納容器２に収納されて冷媒３により
冷却されている。コイル収納容器中の冷媒３は、サイフ
ォン管４を通して、密封型の冷媒収集容器５中に落下す
る。冷媒収集容器５より上方で、コイル収納容器２の下
方には、密封型の冷媒供給容器７が設けられている。そ
して、ポンプ８により、冷媒収集容器５から冷媒供給容
器７に冷媒３が移送されている。冷媒収集容器５と冷媒
供給容器７の上部は、均圧管１０で連結され、両者の空
気圧力は同一とされている。冷媒供給容器７の下部とコ
イル収納容器２の下部は、連通管１２で結合されてお
り、連通管１２中には、流量調整弁１３が設けられてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィーに
使用される荷電粒子線露光装置における電磁コイル等の
発熱体を冷却するのに適した冷却装置、その冷却装置を
利用した荷電粒子線露光装置、及びその荷電粒子線露光
装置を利用した半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
使用される荷電粒子線露光装置における電磁コイル等の
発熱体を冷却するのに適した冷却装置、その冷却装置を
利用した荷電粒子線露光装置、及びその荷電粒子線露光
装置を利用した半導体装置の製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体の微細加工技術は年々進歩
を遂げている。現在の露光装置は、光によるものが主流
であるが、さらなる微細加工を進める上では、光の短波
長化が要求される。しかしながら、その短波長化には限
界がある。また、Ｘ線を使用する露光装置も考えられて
はいるが、レチクルの製作が容易ではないなどといった
点から、現時点で実用化はなされていない。このような
背景から、電子線等の荷電粒子線による転写、露光が注
目されている。
を遂げている。現在の露光装置は、光によるものが主流
であるが、さらなる微細加工を進める上では、光の短波
長化が要求される。しかしながら、その短波長化には限
界がある。また、Ｘ線を使用する露光装置も考えられて
はいるが、レチクルの製作が容易ではないなどといった
点から、現時点で実用化はなされていない。このような
背景から、電子線等の荷電粒子線による転写、露光が注
目されている。
【０００３】このような荷電粒子線を使用した露光装置
の例として、電子線露光装置の１例の概略図を図６に示
す。電子線は電子銃３１から発生し、上部コラム３２の
内部の真空領域であるライナーチューブ３３の中を通
り、レチクルステージ３４上のレチクルを照明する。レ
チクルを透過した電子線は下部コラム３５内のライナー
チューブ３６の中を通り、ウエハーステージ３７に乗せ
てあるウエハー上に結像される。露光装置全体は除振機
構３８の付いた足で床に固定されている。
の例として、電子線露光装置の１例の概略図を図６に示
す。電子線は電子銃３１から発生し、上部コラム３２の
内部の真空領域であるライナーチューブ３３の中を通
り、レチクルステージ３４上のレチクルを照明する。レ
チクルを透過した電子線は下部コラム３５内のライナー
チューブ３６の中を通り、ウエハーステージ３７に乗せ
てあるウエハー上に結像される。露光装置全体は除振機
構３８の付いた足で床に固定されている。
【０００４】電子線は静電レンズや電磁レンズによりウ
エハー上にフォーカスされ、静電偏向器、電磁偏向器に
よりウエハーの任意の位置に照射される。それら光学部
材はライナーチューブの外側に左右対称に配置されてい
る。電磁レンズ、電磁偏向器はコイルとそこから発生す
る磁場を強めたり成形したりするための磁性材料からな
る。コイルに通電すると発熱し、機器の熱膨張を引き起
こしたりするため、冷媒により冷却されている。それぞ
れのコイルの発熱量は異なるため、通常各エレメント毎
に個別に冷却される。
エハー上にフォーカスされ、静電偏向器、電磁偏向器に
よりウエハーの任意の位置に照射される。それら光学部
材はライナーチューブの外側に左右対称に配置されてい
る。電磁レンズ、電磁偏向器はコイルとそこから発生す
る磁場を強めたり成形したりするための磁性材料からな
る。コイルに通電すると発熱し、機器の熱膨張を引き起
こしたりするため、冷媒により冷却されている。それぞ
れのコイルの発熱量は異なるため、通常各エレメント毎
に個別に冷却される。
【０００５】冷媒はリザーバータンク３９に貯えられ、
所望の流量がそれぞれの冷却箇所に送られる。冷媒はコ
イルの熱により温度上昇し、対流により上部に流れよう
とするため、強制還流も下から流し込み、上から溢れさ
せている。冷却室の上部に空気の部分４０が有るが、こ
れは外乱により冷媒の圧力変動が起こった場合、圧力分
布を吸収するためである。それぞれの箇所から溢れた冷
媒は、ドレインパイプ４１を通り、収集タンク４２に入
る。収集タンク４２は、ペルチェ素子等の冷却機構４３
を有しており、冷媒からの熱を奪うことにより冷媒を冷
却する。冷却された冷媒はポンプ４４により再びリザー
バータンク３９に戻される。
所望の流量がそれぞれの冷却箇所に送られる。冷媒はコ
イルの熱により温度上昇し、対流により上部に流れよう
とするため、強制還流も下から流し込み、上から溢れさ
せている。冷却室の上部に空気の部分４０が有るが、こ
れは外乱により冷媒の圧力変動が起こった場合、圧力分
布を吸収するためである。それぞれの箇所から溢れた冷
媒は、ドレインパイプ４１を通り、収集タンク４２に入
る。収集タンク４２は、ペルチェ素子等の冷却機構４３
を有しており、冷媒からの熱を奪うことにより冷媒を冷
却する。冷却された冷媒はポンプ４４により再びリザー
バータンク３９に戻される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記冷媒の還流にポン
プを使うと機械的な振動を引き起こすため、重力により
強制還流するのが望ましい。しかし、電子光学系の収差
を低減するためにたくさんの光学部材を使おうとすると
電子鏡筒の高さが高くなる。近年ではその高さは約2.5
ｍ程度である。一方、電子線露光装置が使われるクリー
ンルームの高さは約３ｍに規格されている。そのため、
電子鏡筒の上部からクリーンルームの天井４５まではあ
まり高さに余裕がない。
プを使うと機械的な振動を引き起こすため、重力により
強制還流するのが望ましい。しかし、電子光学系の収差
を低減するためにたくさんの光学部材を使おうとすると
電子鏡筒の高さが高くなる。近年ではその高さは約2.5
ｍ程度である。一方、電子線露光装置が使われるクリー
ンルームの高さは約３ｍに規格されている。そのため、
電子鏡筒の上部からクリーンルームの天井４５まではあ
まり高さに余裕がない。
【０００７】そのため、リザーバータンク３９をクリー
ンルームの天井４５ぎりぎりに配置しても、電子鏡筒の
上部の冷却を行う場合、重力だけでは十分な圧力を生じ
させる事ができず、十分な量の冷媒を還流することがで
きない場合が出てくる。そこで図６では上部２ヶ所の冷
媒の還流にはポンプ４６を使っている。このようにポン
プを使うと、前述のように還流ポンプ４６からの機械振
動がチューブを伝わり、電子鏡筒内部に影響を与える。
また、ポンプの発生する圧力も周期的に多少変化するた
め、その圧力変化が脈動となり冷媒が接触するコイル等
を振動させてしまう。このような振動が発生すると、当
然ながら露光装置としての性能は著しく低下する。
ンルームの天井４５ぎりぎりに配置しても、電子鏡筒の
上部の冷却を行う場合、重力だけでは十分な圧力を生じ
させる事ができず、十分な量の冷媒を還流することがで
きない場合が出てくる。そこで図６では上部２ヶ所の冷
媒の還流にはポンプ４６を使っている。このようにポン
プを使うと、前述のように還流ポンプ４６からの機械振
動がチューブを伝わり、電子鏡筒内部に影響を与える。
また、ポンプの発生する圧力も周期的に多少変化するた
め、その圧力変化が脈動となり冷媒が接触するコイル等
を振動させてしまう。このような振動が発生すると、当
然ながら露光装置としての性能は著しく低下する。
【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、高所にある発熱部分に振動を与えることな
く、冷媒を強制還流させて発熱部を冷却する方式の冷却
装置、及びこの冷却装置を使用した荷電粒子線露光装
置、及びこの荷電粒子線露光装置を使用した半導体装置
の製造方法を提供することを課題とする。
たもので、高所にある発熱部分に振動を与えることな
く、冷媒を強制還流させて発熱部を冷却する方式の冷却
装置、及びこの冷却装置を使用した荷電粒子線露光装
置、及びこの荷電粒子線露光装置を使用した半導体装置
の製造方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、荷電粒子線露光装置における電磁コイ
ル等の発熱部を冷却する冷却装置であって、被冷却体収
納容器と、被冷却体収納容器に冷却冷媒を供給する冷媒
供給用容器と、被冷却体収納容器からの冷媒を収集する
冷媒収集容器とを有してなり、被冷却体収納容器から冷
媒収集容器への冷媒の移送がサイフォン管を介して行わ
れ、サイフォン管からの冷媒の出口が、被冷却体収納容
器における冷媒の液面高さよりも低位置に設けられてい
ることを特徴とする冷却装置（請求項１）である。
の第１の手段は、荷電粒子線露光装置における電磁コイ
ル等の発熱部を冷却する冷却装置であって、被冷却体収
納容器と、被冷却体収納容器に冷却冷媒を供給する冷媒
供給用容器と、被冷却体収納容器からの冷媒を収集する
冷媒収集容器とを有してなり、被冷却体収納容器から冷
媒収集容器への冷媒の移送がサイフォン管を介して行わ
れ、サイフォン管からの冷媒の出口が、被冷却体収納容
器における冷媒の液面高さよりも低位置に設けられてい
ることを特徴とする冷却装置（請求項１）である。
【００１０】本手段によれば、サイフォンにより被冷却
体収納容器中の圧力を冷媒供給用容器内の圧力より十分
低くすることができる。よって、冷媒供給用容器と被冷
却体収納容器の間に十分な高低差をつけられなかった
り、前者を後者よりも低位置に設置せざるを得ない場合
においても、冷媒の環流のための大きな圧力差を作り出
すことができ、十分な流量を確保できる。又、被冷却体
収納容器への冷媒の移送にポンプを使用していないの
で、振動により、たとえば荷電粒子鏡筒内部に影響を与
えることがない。
体収納容器中の圧力を冷媒供給用容器内の圧力より十分
低くすることができる。よって、冷媒供給用容器と被冷
却体収納容器の間に十分な高低差をつけられなかった
り、前者を後者よりも低位置に設置せざるを得ない場合
においても、冷媒の環流のための大きな圧力差を作り出
すことができ、十分な流量を確保できる。又、被冷却体
収納容器への冷媒の移送にポンプを使用していないの
で、振動により、たとえば荷電粒子鏡筒内部に影響を与
えることがない。
【００１１】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段であって、冷媒供給用容器中の冷媒液面
高さが、被冷却体収納容器における冷媒の液面高さに比
して同位置又は低位置とされ、冷媒供給用容器より被冷
却体収納容器に、サイフォンを使用して冷媒が供給され
ていることを特徴とするもの（請求項２）である。
前記第１の手段であって、冷媒供給用容器中の冷媒液面
高さが、被冷却体収納容器における冷媒の液面高さに比
して同位置又は低位置とされ、冷媒供給用容器より被冷
却体収納容器に、サイフォンを使用して冷媒が供給され
ていることを特徴とするもの（請求項２）である。
【００１２】本手段においては、冷媒供給用容器中の冷
媒を、サイフォンを使用することにより被冷却体収納容
器に供給している。よって、冷媒供給用容器中の冷媒の
液面高さを、被冷却体収納容器中の冷媒の液面高さより
低くすることができる。よって、装置全体の高さを低く
することが可能となる。
媒を、サイフォンを使用することにより被冷却体収納容
器に供給している。よって、冷媒供給用容器中の冷媒の
液面高さを、被冷却体収納容器中の冷媒の液面高さより
低くすることができる。よって、装置全体の高さを低く
することが可能となる。
【００１３】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第１の手段であって、前記サイフォンがヘロンの噴
水であることを特徴とするもの（請求項３）である。
前記第１の手段であって、前記サイフォンがヘロンの噴
水であることを特徴とするもの（請求項３）である。
【００１４】図５はヘロンの噴水の模式図である。噴水
の名の通り、冷媒がタンク内の冷媒表面より高く吹き上
げている。まずこの原理を説明する。噴水となった冷媒
は、受け皿２１により集められ、ドレインパイプ２２に
より、大きな落差を持つ収集タンク２３に流される。こ
のときの落差をｈ1とすると、ドレインパイプ２２下部
での水圧はρｇｈ1となる。ここに、ρは冷媒の密度、
ｇは重力加速度である。収集タンク２３内は気密が保た
れているためタンクの大気部分の圧力も同じくρｇｈ1
となる。その圧力は空気ホース２４によりリザーバータ
ンク２５の大気部分にもかけられている。
の名の通り、冷媒がタンク内の冷媒表面より高く吹き上
げている。まずこの原理を説明する。噴水となった冷媒
は、受け皿２１により集められ、ドレインパイプ２２に
より、大きな落差を持つ収集タンク２３に流される。こ
のときの落差をｈ1とすると、ドレインパイプ２２下部
での水圧はρｇｈ1となる。ここに、ρは冷媒の密度、
ｇは重力加速度である。収集タンク２３内は気密が保た
れているためタンクの大気部分の圧力も同じくρｇｈ1
となる。その圧力は空気ホース２４によりリザーバータ
ンク２５の大気部分にもかけられている。
【００１５】つまり、リザーバータンク２５に溜まって
いる冷媒の上面はρｇｈ1の圧力で下に押されている。
この圧力は冷媒供給パイプ２６内部に溜まっている冷媒
を上に押し上げる。押し上げられた冷媒は噴射口２７か
ら噴射されるが、噴射口２７はリザーバータンク２５内
の冷媒の上面より高い位置にあるので、噴射口２７での
冷媒の圧力はリザーバータンクでの圧力から減少してい
る。ここで、リザーバータンク２５の冷媒の上面から噴
射口までの高さをｈ2とすると、最終的に噴射口での圧
力は ρｇ（ｈ1−ｈ2） … （１） と表される。
いる冷媒の上面はρｇｈ1の圧力で下に押されている。
この圧力は冷媒供給パイプ２６内部に溜まっている冷媒
を上に押し上げる。押し上げられた冷媒は噴射口２７か
ら噴射されるが、噴射口２７はリザーバータンク２５内
の冷媒の上面より高い位置にあるので、噴射口２７での
冷媒の圧力はリザーバータンクでの圧力から減少してい
る。ここで、リザーバータンク２５の冷媒の上面から噴
射口までの高さをｈ2とすると、最終的に噴射口での圧
力は ρｇ（ｈ1−ｈ2） … （１） と表される。
【００１６】このヘロンの噴水は、リザーバータンク内
の液体が収集タンクに流れ込むにつれ（ｈ1−ｈ2）の値
が小さくなり、噴水の勢いはなくなり、やがて噴水も止
まる。しかし、何らかの方法により、収集タンク２３中
の冷媒をリザーバータンク２５に移送してやれば、（ｈ
1−ｈ2）は所定の範囲に保たれ、噴水の勢いは持続す
る。
の液体が収集タンクに流れ込むにつれ（ｈ1−ｈ2）の値
が小さくなり、噴水の勢いはなくなり、やがて噴水も止
まる。しかし、何らかの方法により、収集タンク２３中
の冷媒をリザーバータンク２５に移送してやれば、（ｈ
1−ｈ2）は所定の範囲に保たれ、噴水の勢いは持続す
る。
【００１７】本手段においては、このようなヘロンの噴
水の原理を使用しているので、冷媒供給用容器（リザー
バータンクに相当）中の冷媒液面高さを、被冷却体収納
容器における冷媒の液面高さ（ヘロンの噴水の高さに相
当）より低くすることができると共に、被冷却体収納容
器を大気開放とすることができる。
水の原理を使用しているので、冷媒供給用容器（リザー
バータンクに相当）中の冷媒液面高さを、被冷却体収納
容器における冷媒の液面高さ（ヘロンの噴水の高さに相
当）より低くすることができると共に、被冷却体収納容
器を大気開放とすることができる。
【００１８】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第２の手段であって、被冷却体収納容器及び冷媒供
給用容器より低位置に冷媒収集容器が設けられ、被冷却
体収納容器が密閉され、冷媒収集容器から冷媒供給用容
器に冷媒を移送する移送装置と、冷媒供給用容器中の冷
媒と被冷却体収納容器中の冷媒を連通させる連通管とを
有してなることを特徴とするもの（請求項４）である。
前記第２の手段であって、被冷却体収納容器及び冷媒供
給用容器より低位置に冷媒収集容器が設けられ、被冷却
体収納容器が密閉され、冷媒収集容器から冷媒供給用容
器に冷媒を移送する移送装置と、冷媒供給用容器中の冷
媒と被冷却体収納容器中の冷媒を連通させる連通管とを
有してなることを特徴とするもの（請求項４）である。
【００１９】本手段においては、被冷却体収納容器中の
冷媒を、サイフォン管を介して冷媒収集容器に落下させ
ることにより被冷却体収納容器中を負圧にする。それに
より、冷媒供給用容器中の冷媒が被冷却体収納容器に吸
引される形で供給される。よって、サイフォンにより発
生する負圧の分だけ、冷媒供給用容器中の冷媒の液面を
被冷却体収納容器の冷媒の液面より下に置くことがで
き、冷媒供給用容器を高所に設ける必要がなくなる。
冷媒を、サイフォン管を介して冷媒収集容器に落下させ
ることにより被冷却体収納容器中を負圧にする。それに
より、冷媒供給用容器中の冷媒が被冷却体収納容器に吸
引される形で供給される。よって、サイフォンにより発
生する負圧の分だけ、冷媒供給用容器中の冷媒の液面を
被冷却体収納容器の冷媒の液面より下に置くことがで
き、冷媒供給用容器を高所に設ける必要がなくなる。
【００２０】冷媒収集容器に落下した冷媒は、ポンプ等
の移送装置により冷媒供給用容器に移送されるので、サ
イフォン現象はいつまでも継続する。このとき、ポンプ
の振動は、冷媒供給用容器に影響を与えるのみで、被冷
却体収納容器には直接影響を与えないので問題とならな
いが、ポンプの前後の配管にベローズ等の緩衝装置を設
け、振動が他の部分に伝播しないようにすることが、よ
り好ましい。
の移送装置により冷媒供給用容器に移送されるので、サ
イフォン現象はいつまでも継続する。このとき、ポンプ
の振動は、冷媒供給用容器に影響を与えるのみで、被冷
却体収納容器には直接影響を与えないので問題とならな
いが、ポンプの前後の配管にベローズ等の緩衝装置を設
け、振動が他の部分に伝播しないようにすることが、よ
り好ましい。
【００２１】前記課題を解決するための第５の手段は、
前記第４の手段であって、冷媒供給用容器と冷媒収集容
器が密閉され、かつ、それぞれの容器内の圧力変動を防
止する装置が設けられていることを特徴とするもの（請
求項５）である。
前記第４の手段であって、冷媒供給用容器と冷媒収集容
器が密閉され、かつ、それぞれの容器内の圧力変動を防
止する装置が設けられていることを特徴とするもの（請
求項５）である。
【００２２】前記第４の手段においては、冷媒供給用容
器と冷媒収集用容器は大気開放としてかまわないが、冷
媒には揮発性があるものがあり、かつ、冷媒に大気中よ
り水分が混入すると被冷却体の腐食を起こす恐れがあ
る。そのため、本手段におけるように、これらを密閉す
ることが好ましい。その場合、これらの容器内の圧力変
動があると全体の系を乱したり、被冷却体に振動を与え
たりする恐れがあるので、それぞれの容器に圧力変動を
防止する装置（風船、ベローズ等）を設けている。
器と冷媒収集用容器は大気開放としてかまわないが、冷
媒には揮発性があるものがあり、かつ、冷媒に大気中よ
り水分が混入すると被冷却体の腐食を起こす恐れがあ
る。そのため、本手段におけるように、これらを密閉す
ることが好ましい。その場合、これらの容器内の圧力変
動があると全体の系を乱したり、被冷却体に振動を与え
たりする恐れがあるので、それぞれの容器に圧力変動を
防止する装置（風船、ベローズ等）を設けている。
【００２３】前記課題を解決するための第６の手段は、
前記第３の手段であって、被冷却体収納容器及び冷媒供
給用容器より低位置に冷媒収集容器が設けられ、被冷却
体収納容器が大気に開放され、冷媒供給用容器と冷媒収
集容器が密閉されており、冷媒収集容器から冷媒供給用
容器に冷媒を移送する移送装置と、冷媒供給用容器中の
冷媒と被冷却体収納容器中の冷媒を連通させる連通管
と、冷媒供給用容器と冷媒収集容器中の気体の圧力を均
一にする均圧管とを有してなることを特徴とするもの
（請求項６）である。
前記第３の手段であって、被冷却体収納容器及び冷媒供
給用容器より低位置に冷媒収集容器が設けられ、被冷却
体収納容器が大気に開放され、冷媒供給用容器と冷媒収
集容器が密閉されており、冷媒収集容器から冷媒供給用
容器に冷媒を移送する移送装置と、冷媒供給用容器中の
冷媒と被冷却体収納容器中の冷媒を連通させる連通管
と、冷媒供給用容器と冷媒収集容器中の気体の圧力を均
一にする均圧管とを有してなることを特徴とするもの
（請求項６）である。
【００２４】本手段においては、被冷却体収納容器が図
５におけるヘロンの噴水部、冷媒供給用容器が図５にお
けるリザーバータンク、冷媒収集容器が図５における収
集タンクに相当する。よって、図５において説明したヘ
ロンの噴水の原理により、被冷却体収納容器が大気開放
状態であり、冷媒供給用容器中の冷媒液面高さが、被冷
却体収納容器における冷媒の液面高さに比して同位置又
は低位置とされている場合であっても、冷媒供給用容器
より被冷却体収納容器に冷媒を送ることができる。
５におけるヘロンの噴水部、冷媒供給用容器が図５にお
けるリザーバータンク、冷媒収集容器が図５における収
集タンクに相当する。よって、図５において説明したヘ
ロンの噴水の原理により、被冷却体収納容器が大気開放
状態であり、冷媒供給用容器中の冷媒液面高さが、被冷
却体収納容器における冷媒の液面高さに比して同位置又
は低位置とされている場合であっても、冷媒供給用容器
より被冷却体収納容器に冷媒を送ることができる。
【００２５】冷媒収集容器に落下した冷媒は、ポンプ等
の移送装置により冷媒供給用容器に移送されるので、サ
イフォン現象はいつまでも継続する。このとき、ポンプ
の振動は、冷媒供給用容器に影響を与えるのみで、被冷
却体収納容器には直接影響を与えないので問題とならな
いが、ポンプの前後の配管にベローズ等の緩衝装置を設
け、振動が他の部分に伝播しないようにすることが、よ
り好ましい。
の移送装置により冷媒供給用容器に移送されるので、サ
イフォン現象はいつまでも継続する。このとき、ポンプ
の振動は、冷媒供給用容器に影響を与えるのみで、被冷
却体収納容器には直接影響を与えないので問題とならな
いが、ポンプの前後の配管にベローズ等の緩衝装置を設
け、振動が他の部分に伝播しないようにすることが、よ
り好ましい。
【００２６】前記課題を解決するための第７の手段は、
前記第３の手段であって、被冷却体収納容器及び冷媒供
給用容器より低位置に冷媒収集容器が設けられ、被冷却
体収納容器が密閉され、被冷却体収納容器内の圧力変動
を防止する装置が設けられると共に、冷媒供給用容器と
冷媒収集容器が密閉されており、冷媒収集容器から冷媒
供給用容器に冷媒を移送する移送装置と、冷媒供給用容
器中の冷媒と被冷却体収納容器中の冷媒を連通させる連
通管と、冷媒供給用容器と冷媒収集容器中の気体の圧力
を均一にする均圧管とを有してなることを特徴とするも
の（請求項７）である。
前記第３の手段であって、被冷却体収納容器及び冷媒供
給用容器より低位置に冷媒収集容器が設けられ、被冷却
体収納容器が密閉され、被冷却体収納容器内の圧力変動
を防止する装置が設けられると共に、冷媒供給用容器と
冷媒収集容器が密閉されており、冷媒収集容器から冷媒
供給用容器に冷媒を移送する移送装置と、冷媒供給用容
器中の冷媒と被冷却体収納容器中の冷媒を連通させる連
通管と、冷媒供給用容器と冷媒収集容器中の気体の圧力
を均一にする均圧管とを有してなることを特徴とするも
の（請求項７）である。
【００２７】ヘロンの噴水を利用した場合は、前記第６
の手段のように、被冷却体収納容器を大気開放とできる
のであるが、前記第５の手段の説明において述べたよう
に、冷媒を大気にさらすことが好ましくない場合があ
る。よって、本手段においては、被冷却体収納容器を密
閉している。被冷却体収納容器中の圧力変動を防止する
装置を設ける理由は、前記第５の手段の説明において述
べた理由と同じである。
の手段のように、被冷却体収納容器を大気開放とできる
のであるが、前記第５の手段の説明において述べたよう
に、冷媒を大気にさらすことが好ましくない場合があ
る。よって、本手段においては、被冷却体収納容器を密
閉している。被冷却体収納容器中の圧力変動を防止する
装置を設ける理由は、前記第５の手段の説明において述
べた理由と同じである。
【００２８】前記課題を解決するための第８の手段は、
前記第４の手段から第８の手段のいずれかであって、冷
媒供給用容器にオーバーフロー管を設け、このオーバー
フロー管より高位となった冷却用媒体を、冷媒収集容器
に還流させるようにしたことを特徴とするもの（請求項
８）である。
前記第４の手段から第８の手段のいずれかであって、冷
媒供給用容器にオーバーフロー管を設け、このオーバー
フロー管より高位となった冷却用媒体を、冷媒収集容器
に還流させるようにしたことを特徴とするもの（請求項
８）である。
【００２９】本手段においては、オーバーフロー管の働
きにより、冷媒供給用容器の冷媒の液面が一定に保たれ
るので、サイフォンの条件を常に同一に保つことができ
る。よって、冷媒の流れが常に一定、かつ安定に保たれ
る。
きにより、冷媒供給用容器の冷媒の液面が一定に保たれ
るので、サイフォンの条件を常に同一に保つことができ
る。よって、冷媒の流れが常に一定、かつ安定に保たれ
る。
【００３０】前記課題を解決するための第９の手段は、
前記第４の手段から第８の手段のいずれかであって、冷
媒収集容器中の冷媒液面が、サイフォン管の出口より下
に維持されていることを特徴とするもの（請求項９）で
ある。
前記第４の手段から第８の手段のいずれかであって、冷
媒収集容器中の冷媒液面が、サイフォン管の出口より下
に維持されていることを特徴とするもの（請求項９）で
ある。
【００３１】本手段においては、サイフォン管の出口
が、冷媒の最高液面より上方に位置している。よって、
冷媒の液面位置に係わらず、被冷却体収納容器と冷媒収
集容器とを結ぶサイフォン管のヘッド圧が常に一定に保
たれるので、サイフォンの条件を常に同一に保つことが
できる。よって、冷媒の流れが常に一定かつ安定に保た
れる。
が、冷媒の最高液面より上方に位置している。よって、
冷媒の液面位置に係わらず、被冷却体収納容器と冷媒収
集容器とを結ぶサイフォン管のヘッド圧が常に一定に保
たれるので、サイフォンの条件を常に同一に保つことが
できる。よって、冷媒の流れが常に一定かつ安定に保た
れる。
【００３２】前記課題を解決するための第１０の手段
は、前記第９の手段であって、サイフォン管の出口の直
下にスロープを設けたことを特徴とするもの（請求項１
０）である。
は、前記第９の手段であって、サイフォン管の出口の直
下にスロープを設けたことを特徴とするもの（請求項１
０）である。
【００３３】本手段においては、サイフォン管を出た冷
媒は、直接冷媒収集容器中の冷媒の液面に落下せず、ス
ロープに当たり、スロープに沿って緩やかに液面に落下
する。よって、冷媒収集容器中の冷媒の液面が振動する
ことが防止される。
媒は、直接冷媒収集容器中の冷媒の液面に落下せず、ス
ロープに当たり、スロープに沿って緩やかに液面に落下
する。よって、冷媒収集容器中の冷媒の液面が振動する
ことが防止される。
【００３４】前記課題を解決するための第１１の手段
は、前記第１の手段から第１０の手段のいずれかを備え
た荷電粒子線露光装置である。
は、前記第１の手段から第１０の手段のいずれかを備え
た荷電粒子線露光装置である。
【００３５】本手段によれば、装置全体の高さを低くす
ることができるとともに、レンズを構成するコイル等に
振動が伝わらないので、露光転写精度の良い装置とする
ことができる。
ることができるとともに、レンズを構成するコイル等に
振動が伝わらないので、露光転写精度の良い装置とする
ことができる。
【００３６】前記課題を解決するための第１２の手段
は、前記第１１の手段を使用して、マスク又はレチクル
に形成されたパターンをウェハーに転写する工程を有し
てなる半導体装置の製造方法である。
は、前記第１１の手段を使用して、マスク又はレチクル
に形成されたパターンをウェハーに転写する工程を有し
てなる半導体装置の製造方法である。
【００３７】本手段においては、露光転写の精度が良い
ため、精密なパターンを持つ半導体装置を製造すること
ができる。
ため、精密なパターンを持つ半導体装置を製造すること
ができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の第
１の例を示す概要図である。この実施の形態はヘロンの
噴水の原理を応用したものである。図１において、１は
被冷却体であるコイル、２はコイル収納容器、３は冷
媒、４はサイフォン管、５は冷媒収集容器、６は熱交換
器、７は冷媒供給容器、８はポンプ、９はベローズ、１
０は均圧管、１１はオーバーフロー管、１２は連通管、
１３は流量調整弁、１４は通気孔、１５はスロープ、１
６は温度計、１７は冷媒ヒーターである。
図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の第
１の例を示す概要図である。この実施の形態はヘロンの
噴水の原理を応用したものである。図１において、１は
被冷却体であるコイル、２はコイル収納容器、３は冷
媒、４はサイフォン管、５は冷媒収集容器、６は熱交換
器、７は冷媒供給容器、８はポンプ、９はベローズ、１
０は均圧管、１１はオーバーフロー管、１２は連通管、
１３は流量調整弁、１４は通気孔、１５はスロープ、１
６は温度計、１７は冷媒ヒーターである。
【００３９】コイル１は、電子鏡筒の上部に設けられた
もので、コイル収納容器２に収納されて冷媒３により冷
却されている。コイル収納容器中の冷媒３は、サイフォ
ン管４を通して、密封型の冷媒収集容器５中に落下す
る。サイフォン管４の出口は、冷媒収集容器５内の冷媒
３の最高液面より高くされており、サイフォン管の落差
はｈ1とされている。これにより、サイフォン管４のヘ
ッド圧はρｇｈ1の一定値に保たれる。冷媒収集容器５
に集められた冷媒３は、ペルチエ素子等を利用した熱交
換器６により冷却される。
もので、コイル収納容器２に収納されて冷媒３により冷
却されている。コイル収納容器中の冷媒３は、サイフォ
ン管４を通して、密封型の冷媒収集容器５中に落下す
る。サイフォン管４の出口は、冷媒収集容器５内の冷媒
３の最高液面より高くされており、サイフォン管の落差
はｈ1とされている。これにより、サイフォン管４のヘ
ッド圧はρｇｈ1の一定値に保たれる。冷媒収集容器５
に集められた冷媒３は、ペルチエ素子等を利用した熱交
換器６により冷却される。
【００４０】冷媒収集容器５より上方で、コイル収納容
器２の下方には、密封型の冷媒供給容器７が設けられて
いる。そして、ポンプ８により、冷媒収集容器５から冷
媒供給容器７に冷媒３が移送されている。この際、ポン
プ８の機械振動が冷媒収集容器５及び冷媒供給容器７に
伝達しないように、ベローズ９が設けられている。
器２の下方には、密封型の冷媒供給容器７が設けられて
いる。そして、ポンプ８により、冷媒収集容器５から冷
媒供給容器７に冷媒３が移送されている。この際、ポン
プ８の機械振動が冷媒収集容器５及び冷媒供給容器７に
伝達しないように、ベローズ９が設けられている。
【００４１】冷媒収集容器５と冷媒供給容器７の上部
は、均圧管１０で連結され、両者の空気圧力は同一とさ
れている。これは、図５に示したヘロンの噴水を成立さ
せるために必要なものである。また、冷媒供給容器７に
はオーバーフロー管１１が設けられ、冷媒３のレベルが
これ以上になると、冷媒３はオーバーフロー管１１を介
して冷媒収集容器５に還流される。ポンプ８の供給能力
を大きくしておくことにより、冷媒供給容器７中の冷媒
３は常にオーバーフロー管１１を介して流れ、冷媒供給
容器７中の冷媒３のレベルは常に一定に保たれている。
は、均圧管１０で連結され、両者の空気圧力は同一とさ
れている。これは、図５に示したヘロンの噴水を成立さ
せるために必要なものである。また、冷媒供給容器７に
はオーバーフロー管１１が設けられ、冷媒３のレベルが
これ以上になると、冷媒３はオーバーフロー管１１を介
して冷媒収集容器５に還流される。ポンプ８の供給能力
を大きくしておくことにより、冷媒供給容器７中の冷媒
３は常にオーバーフロー管１１を介して流れ、冷媒供給
容器７中の冷媒３のレベルは常に一定に保たれている。
【００４２】また、後に述べるように、コイル収納容器
２中の冷媒３のレベルもほぼ一定に保たれる。よって、
冷媒収集容器５中の冷媒３のレベルも一定に保たれる。
従って、コイル収納容器２と冷媒収集容器５とは、均圧
管１０で結合されているが、両者の気体は過渡的に移動
することがあっても、平均的には一定量に保たれる。ま
たポンプ８で生じる圧力変動は、冷媒収集容器５、冷媒
供給容器８おいて正負が反転しているため、両容器を均
圧管１０で結合することによりポンプによる圧力変動を
打ち消すことができる。
２中の冷媒３のレベルもほぼ一定に保たれる。よって、
冷媒収集容器５中の冷媒３のレベルも一定に保たれる。
従って、コイル収納容器２と冷媒収集容器５とは、均圧
管１０で結合されているが、両者の気体は過渡的に移動
することがあっても、平均的には一定量に保たれる。ま
たポンプ８で生じる圧力変動は、冷媒収集容器５、冷媒
供給容器８おいて正負が反転しているため、両容器を均
圧管１０で結合することによりポンプによる圧力変動を
打ち消すことができる。
【００４３】冷媒供給容器７の下部（冷媒３で満たされ
ている部分）とコイル収納容器２の下部は、連通管１２
で結合されており、連通管１２中には、流量調整弁１３
が設けられている。コイル収納容器２の冷媒３の液面レ
ベルと、冷媒供給容器７の冷媒３の液面レベルとの差は
ｈ2である。ｈ1＞ｈ2であるので、前述のヘロンの噴水
の原理により、冷媒３は矢印で示したように循環し、コ
イル１が冷却される。また、前記の理由により（ｈ1−
ｈ2）は一定に保たれる。
ている部分）とコイル収納容器２の下部は、連通管１２
で結合されており、連通管１２中には、流量調整弁１３
が設けられている。コイル収納容器２の冷媒３の液面レ
ベルと、冷媒供給容器７の冷媒３の液面レベルとの差は
ｈ2である。ｈ1＞ｈ2であるので、前述のヘロンの噴水
の原理により、冷媒３は矢印で示したように循環し、コ
イル１が冷却される。また、前記の理由により（ｈ1−
ｈ2）は一定に保たれる。
【００４４】なお、ヘロンの噴水では（ｈ1−ｈ2）に対
応する高さだけ液体が上に吹き上げていたが、本実施の
形態では、その圧力は、ある程度の粘性を持つ冷媒をコ
イルが密に詰まった鏡筒内部の比較的細い部分を強制還
流するためのエネルギーとして使われ、かつ、流量調整
弁１３で圧力を吸収される。そのため冷媒３が上方に吹
き上げるようなことはない。
応する高さだけ液体が上に吹き上げていたが、本実施の
形態では、その圧力は、ある程度の粘性を持つ冷媒をコ
イルが密に詰まった鏡筒内部の比較的細い部分を強制還
流するためのエネルギーとして使われ、かつ、流量調整
弁１３で圧力を吸収される。そのため冷媒３が上方に吹
き上げるようなことはない。
【００４５】サイフォン管４のサイフォン作用を保つた
めには、サインフォン管４内が常に冷媒３で満たされて
いなければならない。サイフォン管４を流れる冷媒３の
流量は、コイル収納容器２中の冷媒のレベルが高ければ
多くなって、その結果、冷媒のレベルが低下し、逆に冷
媒のレベルが高ければ少なくなって、その結果、冷媒の
レベルが上昇する。すなわち、コイル収納容器１中の冷
媒のレベルは自己平衡性を持っているが、コイル収納容
器１に供給される冷媒３とのバランスが崩れると、オー
バーフローしたり、サイフォン管４の入り口レベルまで
低下してサイフォンが切れることがある。
めには、サインフォン管４内が常に冷媒３で満たされて
いなければならない。サイフォン管４を流れる冷媒３の
流量は、コイル収納容器２中の冷媒のレベルが高ければ
多くなって、その結果、冷媒のレベルが低下し、逆に冷
媒のレベルが高ければ少なくなって、その結果、冷媒の
レベルが上昇する。すなわち、コイル収納容器１中の冷
媒のレベルは自己平衡性を持っているが、コイル収納容
器１に供給される冷媒３とのバランスが崩れると、オー
バーフローしたり、サイフォン管４の入り口レベルまで
低下してサイフォンが切れることがある。
【００４６】この実施の形態では、流量調整弁１３を調
整することによって、このようなことが発生することを
防止している。必要に応じて、コイル収納容器２中の冷
媒のレベルを検出し、それを一定に保つように流量調整
弁１３を操作してもよい。
整することによって、このようなことが発生することを
防止している。必要に応じて、コイル収納容器２中の冷
媒のレベルを検出し、それを一定に保つように流量調整
弁１３を操作してもよい。
【００４７】本実施の形態では、コイル収納容器２に
は、通気孔１４が設けられている。これは冷媒の圧力変
動があった場合に、圧力を外部に逃がし、圧力変動が脈
動となって他の冷却部分に伝播するのを防止する役割を
果たす。特に圧力により振動して欲しくない電子鏡筒の
部品の冷却用のコイル収納容器２にこのような通気孔１
４を設けることは、部品の振動低減に効果的である。
は、通気孔１４が設けられている。これは冷媒の圧力変
動があった場合に、圧力を外部に逃がし、圧力変動が脈
動となって他の冷却部分に伝播するのを防止する役割を
果たす。特に圧力により振動して欲しくない電子鏡筒の
部品の冷却用のコイル収納容器２にこのような通気孔１
４を設けることは、部品の振動低減に効果的である。
【００４８】なお、冷媒収集容器５のサイフォン管４の
出口直下は、スロープ１５となっている。よって、サイ
フォン管４から放出された冷媒３は、直接冷媒収集容器
５内の冷媒３の液面に直接落下せず、スロープ１５上に
落ちて、スロープ１５をつたって緩やかに落下する。よ
って、サイフォン管４からの冷媒３の落下によって、冷
媒収集容器５内の冷媒３の液面が乱されることはない。
また、オーバーフロー管１１の出口は、冷媒収集容器５
内の冷媒３中に出口を持つので、オーバーフロー管１１
からの冷媒３によっても、冷媒収集容器５内の冷媒３の
液面が乱されることはない。
出口直下は、スロープ１５となっている。よって、サイ
フォン管４から放出された冷媒３は、直接冷媒収集容器
５内の冷媒３の液面に直接落下せず、スロープ１５上に
落ちて、スロープ１５をつたって緩やかに落下する。よ
って、サイフォン管４からの冷媒３の落下によって、冷
媒収集容器５内の冷媒３の液面が乱されることはない。
また、オーバーフロー管１１の出口は、冷媒収集容器５
内の冷媒３中に出口を持つので、オーバーフロー管１１
からの冷媒３によっても、冷媒収集容器５内の冷媒３の
液面が乱されることはない。
【００４９】コイル１には、温度計１６が取り付けら
れ、その温度を一定に保つように、冷媒供給容器７中の
冷媒ヒーター１７が制御される。なお、図１において
は、冷媒供給容器７がコイル収納容器２の下側に置かれ
ているが、コイル収納容器２の上側においてもよい。こ
のようにすれば、その高低差分だけ圧力が増すため、よ
り大きな液量を確保できる。
れ、その温度を一定に保つように、冷媒供給容器７中の
冷媒ヒーター１７が制御される。なお、図１において
は、冷媒供給容器７がコイル収納容器２の下側に置かれ
ているが、コイル収納容器２の上側においてもよい。こ
のようにすれば、その高低差分だけ圧力が増すため、よ
り大きな液量を確保できる。
【００５０】図２は、本発明の実施の形態の第２の例を
示す概要図である。以下の図においては、発明の実施の
形態の欄における前出の図で示された構成要素と同じ構
成要素には、同じ符号を付してその説明を省略する。図
２において１８は風船である。
示す概要図である。以下の図においては、発明の実施の
形態の欄における前出の図で示された構成要素と同じ構
成要素には、同じ符号を付してその説明を省略する。図
２において１８は風船である。
【００５１】図２に示す実施の形態は、コイル収納容器
２が大気に開放されておらず、風船１８が取りつけられ
ている点が図１に示した実施の形態と異なるのみで、他
の作動は図１に示したものと同じであるので、異なる部
分のみを説明する。
２が大気に開放されておらず、風船１８が取りつけられ
ている点が図１に示した実施の形態と異なるのみで、他
の作動は図１に示したものと同じであるので、異なる部
分のみを説明する。
【００５２】この実施の形態においてもヘロンの噴水の
原理が使用されているので、コイル収納容器２を大気に
開放してもかまわない。しかしながら、冷媒には揮発性
があるものがあり、かつ、冷媒に大気中より水分が混入
すると被冷却体の腐食を起こす恐れがある。そのため、
本実施の形態においては、コイル収納容器２を密閉し、
冷媒が蒸発して少なくなったり、冷媒中に水分が入るこ
とを防止している。その場合、これらのコイル収納容器
２内の圧力変動があると全体の系を乱したり、被冷却体
に振動を与えたりする恐れがあるので、風船１８を設
け、コイル収納容器２内の圧力が、ほぼ一定に保たれる
ようにしている。
原理が使用されているので、コイル収納容器２を大気に
開放してもかまわない。しかしながら、冷媒には揮発性
があるものがあり、かつ、冷媒に大気中より水分が混入
すると被冷却体の腐食を起こす恐れがある。そのため、
本実施の形態においては、コイル収納容器２を密閉し、
冷媒が蒸発して少なくなったり、冷媒中に水分が入るこ
とを防止している。その場合、これらのコイル収納容器
２内の圧力変動があると全体の系を乱したり、被冷却体
に振動を与えたりする恐れがあるので、風船１８を設
け、コイル収納容器２内の圧力が、ほぼ一定に保たれる
ようにしている。
【００５３】図３は、本発明の実施の形態の第３の例を
示す概要図である。この実施の形態は単なるサイフォン
の原理を応用したものであり、従って、コイル収納容器
２は密閉型とされ、冷媒収集容器５、冷媒供給容器７は
大気開放型となっている。
示す概要図である。この実施の形態は単なるサイフォン
の原理を応用したものであり、従って、コイル収納容器
２は密閉型とされ、冷媒収集容器５、冷媒供給容器７は
大気開放型となっている。
【００５４】コイル１は、電子鏡筒の上部に設けられた
もので、コイル収納容器２に収納されて冷媒３により冷
却されている。コイル収納容器中の冷媒３は、サイフォ
ン管４を通して、大気開放型の冷媒収集容器５中に落下
する。サイフォン管４の出口は、冷媒収集容器５内の冷
媒３の最高液面より高くされており、サイフォン管の落
差はｈ1とされている。これにより、サイフォン管４の
ヘッド圧はρｇｈ1の一定値に保たれる。冷媒収集容器
５に集められた冷媒３は、ペルチエ素子等を利用した熱
交換器６により冷却される。
もので、コイル収納容器２に収納されて冷媒３により冷
却されている。コイル収納容器中の冷媒３は、サイフォ
ン管４を通して、大気開放型の冷媒収集容器５中に落下
する。サイフォン管４の出口は、冷媒収集容器５内の冷
媒３の最高液面より高くされており、サイフォン管の落
差はｈ1とされている。これにより、サイフォン管４の
ヘッド圧はρｇｈ1の一定値に保たれる。冷媒収集容器
５に集められた冷媒３は、ペルチエ素子等を利用した熱
交換器６により冷却される。
【００５５】コイル収納容器２とほぼ同じレベルに、大
気開放型の冷媒供給容器７が設けられている。そして、
ポンプ８により、冷媒収集容器５から冷媒供給容器７に
冷媒３が移送されている。この際、ポンプ８の機械振動
が冷媒収集容器５及び冷媒供給容器７に伝達しないよう
に、ベローズ９が設けられている。
気開放型の冷媒供給容器７が設けられている。そして、
ポンプ８により、冷媒収集容器５から冷媒供給容器７に
冷媒３が移送されている。この際、ポンプ８の機械振動
が冷媒収集容器５及び冷媒供給容器７に伝達しないよう
に、ベローズ９が設けられている。
【００５６】冷媒供給容器７にはオーバーフロー管１１
が設けられ、冷媒３のレベルがこれ以上になると、冷媒
３はオーバーフロー管１１を介して冷媒収集容器５に還
流される。ポンプ８の供給能力を大きくしておくことに
より、冷媒供給容器７中の冷媒３は常にオーバーフロー
管１１を介して流れ、冷媒供給容器７中の冷媒３のレベ
ルは常に一定に保たれている。
が設けられ、冷媒３のレベルがこれ以上になると、冷媒
３はオーバーフロー管１１を介して冷媒収集容器５に還
流される。ポンプ８の供給能力を大きくしておくことに
より、冷媒供給容器７中の冷媒３は常にオーバーフロー
管１１を介して流れ、冷媒供給容器７中の冷媒３のレベ
ルは常に一定に保たれている。
【００５７】冷媒供給容器７の下部（冷媒３で満たされ
ている部分）とコイル収納容器２の下部は、連通管１２
で結合されており、連通管１２中には、流量調整弁１３
が設けられている。流量調整弁１３における圧損や、コ
イル１中における圧損等を無視した場合、サイフォン作
用により、コイル収納容器２中の圧力は、同じレベルの
冷媒供給容器７の圧力より、ρｇｈ1だけ低くなってい
る。よって、冷媒供給容器７中の冷媒３は、この圧力差
によりコイル収納容器２に吸引される。よって、冷媒３
は矢印で示したように循環し、コイル１が冷却される。
ている部分）とコイル収納容器２の下部は、連通管１２
で結合されており、連通管１２中には、流量調整弁１３
が設けられている。流量調整弁１３における圧損や、コ
イル１中における圧損等を無視した場合、サイフォン作
用により、コイル収納容器２中の圧力は、同じレベルの
冷媒供給容器７の圧力より、ρｇｈ1だけ低くなってい
る。よって、冷媒供給容器７中の冷媒３は、この圧力差
によりコイル収納容器２に吸引される。よって、冷媒３
は矢印で示したように循環し、コイル１が冷却される。
【００５８】なお、図３においては、冷媒供給容器７
は、コイル収納容器２とほぼ同一レベルに置かれている
が、冷媒３がサイフォン作用により吸引されてコイル収
納容器１に流れることを考慮すれば、ρｇｈ1のヘッド
差から圧損を引いた分だけコイル収納容器の下側におい
ても問題ないことは説明を要しないであろう。また、冷
媒供給容器７をコイル収納容器の上に設けた場合には、
その高低差分だけ圧力差が増すため、より大きな液量を
確保できる。
は、コイル収納容器２とほぼ同一レベルに置かれている
が、冷媒３がサイフォン作用により吸引されてコイル収
納容器１に流れることを考慮すれば、ρｇｈ1のヘッド
差から圧損を引いた分だけコイル収納容器の下側におい
ても問題ないことは説明を要しないであろう。また、冷
媒供給容器７をコイル収納容器の上に設けた場合には、
その高低差分だけ圧力差が増すため、より大きな液量を
確保できる。
【００５９】この実施の形態においても、サイフォン管
４中を常に冷媒３で満たすため、コイル収納容器２内の
冷媒３のレベルをほぼ一定に保つ必要があるが、その手
法としては図１に示した実施の形態の説明において示し
たものと同じ方法が採用できる。なお、スロープ１５、
温度計１６、冷媒ヒーター１７の作用については図１に
示したものと同じであるので、その説明を省略する。
４中を常に冷媒３で満たすため、コイル収納容器２内の
冷媒３のレベルをほぼ一定に保つ必要があるが、その手
法としては図１に示した実施の形態の説明において示し
たものと同じ方法が採用できる。なお、スロープ１５、
温度計１６、冷媒ヒーター１７の作用については図１に
示したものと同じであるので、その説明を省略する。
【００６０】この実施の形態では、コイル収納容器１を
密閉状態に保たなければならないという不利な点はある
が、その反面、温度を均一に保てるという利点を有す
る。加えて、冷媒収集容器５、冷媒供給容器７を大気開
放にできるという有利な点をも有する。冷媒収集容器
５、冷媒供給容器７を大気開放とすることにより、圧力
変動を吸収し他に伝播させにくくしている。
密閉状態に保たなければならないという不利な点はある
が、その反面、温度を均一に保てるという利点を有す
る。加えて、冷媒収集容器５、冷媒供給容器７を大気開
放にできるという有利な点をも有する。冷媒収集容器
５、冷媒供給容器７を大気開放とすることにより、圧力
変動を吸収し他に伝播させにくくしている。
【００６１】図４は、本発明の実施の形態の第４の例を
示す概要図である。本実施の形態と図３に示した実施の
形態の違いは、冷媒収集容器５と冷媒供給容器７が大気
に開放されておらず、それぞれに風船１８が取りつけら
れている点のみである。よって、これ以外の作動は図３
に示したものと同じである。冷媒収集容器５と冷媒供給
容器７が大気に開放しない理由、及び風船１８の作用に
付いては、図２に示した実施の形態の説明において述べ
たものと同じである。
示す概要図である。本実施の形態と図３に示した実施の
形態の違いは、冷媒収集容器５と冷媒供給容器７が大気
に開放されておらず、それぞれに風船１８が取りつけら
れている点のみである。よって、これ以外の作動は図３
に示したものと同じである。冷媒収集容器５と冷媒供給
容器７が大気に開放しない理由、及び風船１８の作用に
付いては、図２に示した実施の形態の説明において述べ
たものと同じである。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち、請
求項１に係る発明においては、サイフォンにより被冷却
体収納容器中の圧力を冷媒供給用容器内の圧力より十分
低くすることができる。よって、冷媒供給用容器と被冷
却体収納容器の間に十分な高低差をつけられなかった
り、前者を後者よりも低位置に設置せざるを得ない場合
においても、冷媒の環流のための大きな圧力差を作り出
すことができ、十分な流量を確保できる。又、被冷却体
収納容器への冷媒の移送にポンプを使用していないの
で、振動により、たとえば荷電粒子鏡筒内部に影響を与
えることがない。
求項１に係る発明においては、サイフォンにより被冷却
体収納容器中の圧力を冷媒供給用容器内の圧力より十分
低くすることができる。よって、冷媒供給用容器と被冷
却体収納容器の間に十分な高低差をつけられなかった
り、前者を後者よりも低位置に設置せざるを得ない場合
においても、冷媒の環流のための大きな圧力差を作り出
すことができ、十分な流量を確保できる。又、被冷却体
収納容器への冷媒の移送にポンプを使用していないの
で、振動により、たとえば荷電粒子鏡筒内部に影響を与
えることがない。
【００６３】請求項２に係る発明においては、冷媒供給
用容器中の冷媒の液面高さを、被冷却体収納容器中の冷
媒の液面高さより低くすることができるので、装置全体
の高さを低くすることが可能となる。
用容器中の冷媒の液面高さを、被冷却体収納容器中の冷
媒の液面高さより低くすることができるので、装置全体
の高さを低くすることが可能となる。
【００６４】請求項３に係る発明においては、ヘロンの
噴水の原理を使用しているので、冷媒供給用容器中の冷
媒液面高さを、被冷却体収納容器における冷媒の液面高
さより低くすることができると共に、被冷却体収納容器
を大気開放とすることができる。
噴水の原理を使用しているので、冷媒供給用容器中の冷
媒液面高さを、被冷却体収納容器における冷媒の液面高
さより低くすることができると共に、被冷却体収納容器
を大気開放とすることができる。
【００６５】請求項４に係る発明においては、サイフォ
ンにより発生する負圧の分だけ、冷媒供給用容器中の冷
媒の液面を被冷却体収納容器の冷媒の液面より下に置く
ことができ、冷媒供給用容器を高所に設ける必要がなく
なる。
ンにより発生する負圧の分だけ、冷媒供給用容器中の冷
媒の液面を被冷却体収納容器の冷媒の液面より下に置く
ことができ、冷媒供給用容器を高所に設ける必要がなく
なる。
【００６６】請求項５に係る発明においては、冷媒が揮
発により失われたり、大気中の水分が冷媒中に入って被
冷却体を腐食させることを防止できる。また、容器内の
圧力変動を防止できるので、全体の系を乱したり、被冷
却体に振動を与えたりすることがない。
発により失われたり、大気中の水分が冷媒中に入って被
冷却体を腐食させることを防止できる。また、容器内の
圧力変動を防止できるので、全体の系を乱したり、被冷
却体に振動を与えたりすることがない。
【００６７】請求項６に係る発明においては、被冷却体
収納容器を大気開放状態とすることができるので、冷媒
の圧力変動があった場合に、圧力を外部に逃がし、圧力
変動が脈動となって他の冷却部分に伝播するのを防止す
ることができる。
収納容器を大気開放状態とすることができるので、冷媒
の圧力変動があった場合に、圧力を外部に逃がし、圧力
変動が脈動となって他の冷却部分に伝播するのを防止す
ることができる。
【００６８】請求項７に係る発明においては、冷媒が揮
発により失われたり、大気中の水分が冷媒中に入って被
冷却体を腐食させることを防止できる。また、容器内の
圧力変動を防止できるので、全体の系を乱したり、被冷
却体に振動を与えたりすることがない。
発により失われたり、大気中の水分が冷媒中に入って被
冷却体を腐食させることを防止できる。また、容器内の
圧力変動を防止できるので、全体の系を乱したり、被冷
却体に振動を与えたりすることがない。
【００６９】請求項８に係る発明においては、オーバー
フロー管の働きにより、冷媒供給用容器の冷媒の液面が
一定に保たれるので、サイフォンの条件を常に同一に保
つことができる。
フロー管の働きにより、冷媒供給用容器の冷媒の液面が
一定に保たれるので、サイフォンの条件を常に同一に保
つことができる。
【００７０】請求項９に係る発明においては、冷媒の液
面位置に係わらず、被冷却体収納容器と冷媒収集容器と
を結ぶサイフォン管のヘッド圧が常に一定に保たれるの
で、サイフォンの条件を常に同一に保つことができる。
面位置に係わらず、被冷却体収納容器と冷媒収集容器と
を結ぶサイフォン管のヘッド圧が常に一定に保たれるの
で、サイフォンの条件を常に同一に保つことができる。
【００７１】請求項１０に係る発明においては、サイフ
ォン管を出た冷媒は、スロープに沿って緩やかに液面に
落下するので、冷媒収集容器中の冷媒の液面が振動する
ことを防止できる。
ォン管を出た冷媒は、スロープに沿って緩やかに液面に
落下するので、冷媒収集容器中の冷媒の液面が振動する
ことを防止できる。
【００７２】請求項１１に係る発明においては、装置全
体の高さを低くすることができるとともに、レンズを構
成するコイル等に振動が伝わらないので、露光転写精度
の良い装置とすることができる。
体の高さを低くすることができるとともに、レンズを構
成するコイル等に振動が伝わらないので、露光転写精度
の良い装置とすることができる。
【００７３】請求項１２に係る発明においては、露光転
写の精度が良いため、精密なパターンを持つ半導体装置
を製造することができる。
写の精度が良いため、精密なパターンを持つ半導体装置
を製造することができる。
【図１】本発明の実施形態の第１の例を示す概要図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施形態の第２の例を示す概要図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施形態の第３の例を示す概要図であ
る。
る。
【図４】本発明の実施形態の第４の例を示す概要図であ
る。
る。
【図５】ヘロンの噴水の模式図である。
【図６】従来の電子鏡筒の冷媒の冷却法を示す概要図で
ある。
ある。
１…コイル、２…コイル収納容器、３…冷媒、４…サイ
フォン管、５…冷媒収集容器、６…熱交換器、７…冷媒
供給容器、８…ポンプ、９…ベローズ、１０…均圧管、
１１…オーバーフロー管、１２…連通管、１３…流量調
整弁、１４…通気孔、１５…スロープ、１６…温度計、
１７…冷媒ヒーター、１８…風船
フォン管、５…冷媒収集容器、６…熱交換器、７…冷媒
供給容器、８…ポンプ、９…ベローズ、１０…均圧管、
１１…オーバーフロー管、１２…連通管、１３…流量調
整弁、１４…通気孔、１５…スロープ、１６…温度計、
１７…冷媒ヒーター、１８…風船
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｈ ５Ｆ０５６ ５４１Ｚ Ｆターム(参考） 2H097 BA02 CA16 GB01 LA10 3L044 AA04 BA06 CA13 DB02 FA02 FA04 KA05 5C033 DD09 DE07 GG01 GG07 5C034 BB02 BB10 5F046 AA05 BA04 DA26 DB02 5F056 AA17 AA22 AA27 CD05
Claims (12)
- 【請求項１】 荷電粒子線露光装置における電磁コイル
等の発熱部を冷却する冷却装置であって、被冷却体収納
容器と、被冷却体収納容器に冷却冷媒を供給する冷媒供
給用容器と、被冷却体収納容器からの冷媒を収集する冷
媒収集容器とを有してなり、被冷却体収納容器から冷媒
収集容器への冷媒の移送がサイフォン管を介して行わ
れ、サイフォン管からの冷媒の出口が、被冷却体収納容
器における冷媒の液面高さよりも低位置に設けられてい
ることを特徴とする冷却装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の冷却装置であって、冷
媒供給用容器中の冷媒液面高さが、被冷却体収納容器に
おける冷媒の液面高さに比して同位置又は低位置とさ
れ、冷媒供給用容器より被冷却体収納容器に、サイフォ
ンを使用して冷媒が供給されていることを特徴とする冷
却装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の冷却装置
であって、前記サイフォンがヘロンの噴水であることを
特徴とする冷却装置。 - 【請求項４】 請求項２に記載の冷却装置であって、被
冷却体収納容器及び冷媒供給用容器より低位置に冷媒収
集容器が設けられ、被冷却体収納容器が密閉され、冷媒
収集容器から冷媒供給用容器に冷媒を移送する移送装置
と、冷媒供給用容器中の冷媒と被冷却体収納容器中の冷
媒を連通させる連通管とを有してなることを特徴とする
冷却装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の冷却装置であって、冷
媒供給用容器と冷媒収集容器が密閉され、かつ、それぞ
れの容器内の圧力変動を防止する装置が設けられている
ことを特徴とする冷却装置。 - 【請求項６】 請求項３に記載の冷却装置であって、被
冷却体収納容器及び冷媒供給用容器より低位置に冷媒収
集容器が設けられ、被冷却体収納容器が大気に開放さ
れ、冷媒供給用容器と冷媒収集容器が密閉されており、
冷媒収集容器から冷媒供給用容器に冷媒を移送する移送
装置と、冷媒供給用容器中の冷媒と被冷却体収納容器中
の冷媒を連通させる連通管と、冷媒供給用容器と冷媒収
集容器中の気体の圧力を均一にする均圧管とを有してな
ることを特徴とする冷却装置。 - 【請求項７】 請求項３に記載の冷却装置であって、被
冷却体収納容器及び冷媒供給用容器より低位置に冷媒収
集容器が設けられ、被冷却体収納容器が密閉され、被冷
却体収納容器内の圧力変動を防止する装置が設けられる
と共に、冷媒供給用容器と冷媒収集容器が密閉されてお
り、冷媒収集容器から冷媒供給用容器に冷媒を移送する
移送装置と、冷媒供給用容器中の冷媒と被冷却体収納容
器中の冷媒を連通させる連通管と、冷媒供給用容器と冷
媒収集容器中の気体の圧力を均一にする均圧管とを有し
てなることを特徴とする冷却装置。 - 【請求項８】 請求項４から請求項７のうちいずれか１
項に記載の冷却装置であって、冷媒供給用容器にオーバ
ーフロー管を設け、このオーバーフロー管より高位とな
った冷却用媒体を、冷媒収集容器に還流させるようにし
たことを特徴とする冷却装置。 - 【請求項９】 請求項４から請求項８のうちいずれか１
項に記載の冷却装置であって、冷媒収集容器中の冷媒液
面が、サイフォン管の出口より下に維持されていること
を特徴とする冷却装置。 - 【請求項１０】 請求項９に記載の冷却装置であって、
サイフォン管の出口の直下にスロープを設けたことを特
徴とする冷却装置。 - 【請求項１１】 請求項１から請求項１０のうちいずれ
か１項に記載の冷却装置を備えた荷電粒子線露光装置。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の荷電粒子線露光装
置を使用して、マスク又はレチクルに形成されたパター
ンをウェハーに転写する工程を有してなる半導体装置の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11178016A JP2001006592A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | 冷却装置、荷電粒子線露光装置及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11178016A JP2001006592A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | 冷却装置、荷電粒子線露光装置及び半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001006592A true JP2001006592A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=16041105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11178016A Pending JP2001006592A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | 冷却装置、荷電粒子線露光装置及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001006592A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006029913A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Mitsubishi Electric Plant Engineering Corp | 油中溶解ガス監視装置 |
| WO2013037856A1 (en) * | 2011-09-12 | 2013-03-21 | Mapper Lithography Ip B.V. | Substrate processing apparatus |
| JP2013538421A (ja) * | 2010-08-27 | 2013-10-10 | ジーイー センシング アンド インスペクション テクノロジーズ ゲ−エムベーハー | 高分解能ｘ線装置用の微小焦点ｘ線管 |
| CN103432849A (zh) * | 2013-09-09 | 2013-12-11 | 骆金山 | 自动维持液面高度空气清洁器 |
| JP6349489B1 (ja) * | 2017-09-22 | 2018-06-27 | 犬飼 八重子 | 循環水による開放型卓上噴水装置 |
| KR20230075195A (ko) * | 2021-11-22 | 2023-05-31 | 한국에너지기술연구원 | 물 공급유량을 일정하게 유지가능한 반도체 제조장비용 정전분무 스크러버 |
-
1999
- 1999-06-24 JP JP11178016A patent/JP2001006592A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006029913A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Mitsubishi Electric Plant Engineering Corp | 油中溶解ガス監視装置 |
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| US9153408B2 (en) | 2010-08-27 | 2015-10-06 | Ge Sensing & Inspection Technologies Gmbh | Microfocus X-ray tube for a high-resolution X-ray apparatus |
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| US9703213B2 (en) | 2011-09-12 | 2017-07-11 | Mapper Lithography Ip B.V. | Substrate processing apparatus |
| US10324385B2 (en) | 2011-09-12 | 2019-06-18 | Mapper Lithography Ip B.V. | Substrate processing apparatus |
| US11181833B2 (en) | 2011-09-12 | 2021-11-23 | Asml Netherlands B.V. | Substrate processing apparatus |
| CN103432849A (zh) * | 2013-09-09 | 2013-12-11 | 骆金山 | 自动维持液面高度空气清洁器 |
| JP6349489B1 (ja) * | 2017-09-22 | 2018-06-27 | 犬飼 八重子 | 循環水による開放型卓上噴水装置 |
| KR20230075195A (ko) * | 2021-11-22 | 2023-05-31 | 한국에너지기술연구원 | 물 공급유량을 일정하게 유지가능한 반도체 제조장비용 정전분무 스크러버 |
| KR102662602B1 (ko) * | 2021-11-22 | 2024-05-03 | 한국에너지기술연구원 | 물 공급유량을 일정하게 유지가능한 반도체 제조장비용 정전분무 스크러버 |
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