JP2005142283A - 温調装置及び温調方法、露光装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高応答、高出力で精密な温調が可能であり、大型化や高スループット化に対応した露光装置にも好ましく適用可能な温調装置を提供する。
【解決手段】 温調装置１００は、温度制御した流体が流れる流体流路１０１と、流体を冷却または加熱するための媒流体が流れる媒流体流路１０２、１０３と、流体と媒流体との熱交換を行う熱交換器１１３、１１４と、熱交換器に入る媒流体の流量を制御する流量制御器１３５と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、露光装置本体の所定ユニットに、温度制御した流体を供給する温調装置に関する。

従来より、半導体素子、液晶表示素子等の電子デバイスの製造工程では、マスク（又はレチクル）に形成された回路パターンをレジスト（感光材）が塗布された基板（ウエハやガラスプレートなど）上に転写する露光装置が用いられている。

近年、露光装置では、回路の微細化に伴い、露光用照明ビーム（露光光）が短波長化している。例えば、これまで主流だった水銀ランプに代わり、ＫｒＦエキシマレーザ（波長：２４８ｎｍ）や、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）等の短波長の光源が用いられる傾向にある。短波長光を用いた露光装置では、露光装置の光路上の空間や露光装置が配置される空間の精密な温度制御が要求される。

露光装置に対する温調技術としては、露光装置本体の所定ユニットに供給される温調用の流体を、電気ヒータによって温度制御する技術がある（特許文献１参照）。
特開平１１−３１２６３２号公報

近年の電子デバイスの製造工程では、基板の大サイズ化や、高スループット化が進んでおり、より精度の高い温調技術が求められている。しかしながら、電気ヒータを用いた温調技術では、基板の大サイズ化や高スループット化に対応しようとすると、高応答な温調が難しく、また、電気ヒータの消費電力が大幅に増大し、運転コストの増大を招く。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、高応答、高出力で精密な温調が可能であり、大型化や高スループット化に対応した露光装置にも好ましく適用可能な温調装置及び温調方法を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、露光精度の向上を図ることができる露光装置を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、デバイス品質の向上を図ることができるデバイス製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、実施の形態を示す図１から図９に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の第１の温調装置は、露光装置本体（１０）の所定ユニットに、温度制御した流体を供給する温調装置（１００）であって、前記流体が流れる流体流路（１０１）と、前記流体を冷却または加熱するための媒流体が流れる媒流体流路（１０２、１０３）と、前記流体と前記媒流体との熱交換を行う熱交換器（１１３、１１４）と、前記熱交換器に入る前記媒流体の流量を制御する流量制御器（１３５）と、を備えることを特徴としている。

この第１の温調装置では、流体流路を流れる流体と媒流体流路を流れる媒流体とを熱交換器によって熱交換するとともに、熱交換器に入る媒流体の流量を流量制御器によって制御する。そして、熱交換器に入る媒流体の流量制御により、流体流路を流れる流体の温度、すなわち露光装置本体の所定ユニットに供給される流体の温度を制御する。
こうした媒流体との熱交換によって流体温度を制御する温調技術は、流体に熱を伝える部分の面積（伝熱面積）を比較的広く取ることが容易であり、高応答化、並びに高出力化に適している。すなわち、伝熱面積が広いと、多量の流体の温度を精密に制御することが可能となる。

上記第１の温調装置において、前記所定ユニットは、複数のユニット（ＰＬ、１６０、１６１、１６２）を含み、前記媒流体流路（１０３）は、前記複数のユニットのそれぞれに対応付けられた、前記媒流体が流れる複数の分岐経路（１３０ａ〜１３０ｄ）を有し、該複数の分岐経路のそれぞれに、前記熱交換器（１１４ａ〜１１４ｄ）と前記流量制御器（１３５ａ〜１３５ｄ）とが配されるとよい。
これにより、複数のユニットのそれぞれを、個別に温調することが可能となる。

本発明の第２の温調装置は、露光装置本体（１０）の所定ユニットに、温度制御した流体を供給する温調装置（１００）であって、前記流体が流れる流体流路（１０１）と、前記流体を冷却するための冷媒流体が流れる冷媒流体流路（１０２）と、前記流体を加熱するための温媒流体が流れる温媒流体流路（１０３）と、前記流体と前記冷媒流体との熱交換を行う第１熱交換器（１１３）と、前記流体と前記温媒流体との熱交換を行う第２熱交換器（１１４）と、冷媒と前記温媒流体との熱交換を行う第３熱交換器（１３６，１２４）と、を備えることを特徴としている。

この第２の温調装置では、露光装置本体の所定ユニットに供給される流体が、第１熱交換器を介して冷却されるとともに、第２熱交換器を介して加熱されることにより、温度制御される。各熱交換器では、媒流体との熱交換によって流体温度を制御することから、上述したように、多量の流体の温度を精密に制御することが可能である。また、第３熱交換器を介して冷媒流路を流れる冷媒と温媒流体流路を流れる温媒流体との熱交換を行うことにより、熱効率の向上を図ることが可能である。

上記第２の温調装置において、露光装置本体（１０）から還流する流体が加熱されてくることが予想される場合には、前記流体流路（１０１）において、前記第１熱交換器（１１３）の下流に前記第２熱交換器（１１４）が配されるとよい。
この場合、温調用の流体を、一旦冷却した後に加熱することにより、応答性の高い温度制御が可能となる。

逆に、露光装置本体（１０）から還流する流体が冷却されてくることが予想される場合には、前記流体流路において、前記第１熱交換器（１１３）の上流に前記第２熱交換器（１１４）が配されるとよい。この場合、温調用の流体を、一旦加熱した後に、冷却することにより、応答性の高い温度制御が可能となる。

また、上記第２の温調装置において、前記冷媒流体流路（１０２）は、前記冷媒を圧縮する圧縮機（１２５）を有し、前記第３熱交換器（１３６）は、前記圧縮機で圧縮された前記冷媒と、前記第２熱交換器（１１４）で熱交換された前記温媒流体との熱交換を行うとよい。
圧縮機によって圧縮された冷媒は温度上昇しており、第２熱交換器で熱交換された温媒流体は温度低下している。したがって、第３熱交換器において、温度上昇した冷媒と温度低下した温媒との熱交換を行うことにより、冷媒を冷却するためのエネルギー及び温媒流体を加熱するためのエネルギーの低減化が図られ、熱効率の向上を図ることができる。

また、上記第２の温調装置において、前記温媒流体流路（１０３）は、前記第３熱交換器（１３６）に入る前記温媒流体の流量を制御する流量制御器（１３４）と、前記第３熱交換器を経由した前記温媒と迂回した前記温媒とを混合する混合器（１３２）と、を有するとよい。
この場合、第３熱交換器に入る温媒の流量が制御されることにより、混合器における第３熱交換器を経由した温媒流体と迂回した温媒流体との混合割合が定まり、この混合割合に応じて混合器から出る温媒流体の温度が定まる、

また、上記第２の温調装置において、前記温媒流体流路（１０３）は、前記混合器（１３２）から出た前記温媒流体の温度を検出する温度センサ（１３９）を有し、前記流量制御器（１３４）は、前記温度センサの検出結果に基づいて、前記第３熱交換器（１３６）に入る前記温媒流体の流量を制御するとよい。
これにより、混合器から出た温媒流体を目標温度に制御することが可能となる。

本発明の露光装置は、マスク（Ｒ）のパターンを投影光学系（ＰＬ）を介して基板に転写する露光装置（ＥＸＰ）であって、上記の温調装置（１００）を備えることを特徴としている。
また、本発明のデバイス製造方法は、上記露光装置（ＥＸＰ）を用いて、デバイスを製造することを特徴としている。

また、本発明の第１の温調方法は、露光装置本体の所定ユニットに、温度制御した流体を供給する温調方法であって、熱交換器を介して、前記流体を冷却または加熱するための媒流体と前記流体との熱交換を行うとともに、前記熱交換器に入る前記媒流体の流量を制御することを特徴としている。

また、本発明の第２の温調方法は、露光装置本体の所定ユニットに、温度制御した流体を供給する温調方法であって、第１熱交換器を介して、前記流体を冷却するための冷流媒と前記流体との熱交換を行い、第２熱交換器を介して、前記流体を加熱するための温媒流体と前記流体との熱交換を行い、第３熱交換器を介して、冷媒と前記温媒流体との熱交換を行うことを特徴としている。

本発明の温調装置及び温調方法によれば、高応答、高出力で精密な温調が可能であり、大型化や高スループット化に対応した露光装置にも好ましく適用することができる。
また、本発明の露光装置によれば、上記温調装置により高精度に温調されることから、露光精度の向上を図ることができる。
また、本発明のデバイス製造方法によれば、露光精度の向上により、デバイス品質の向上を図ることができる。

次に、本発明の実施の形態例について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る温調装置の実施の形態の一例を示している。
この温調装置１００は、露光装置ＥＸＰに対して適用されるものである。露光装置ＥＸＰは、クリーンルーム内に配設される露光装置本体１０と、露光装置本体１０を収容するチャンバＣＨとを有している。

温調装置１００は、露光装置本体１０に供給される温調用の流体（ハイドロフルオロエーテル：ＨＦＥ、ノベック）が流れるＨＦＥ系１０１と、ＨＦＥ系１０１を流れる流体（ＨＦＥ）を冷却するための冷媒流体（冷水）が流れる冷水系１０２と、ＨＦＥ系１０１を流れる流体（ＨＦＥ）を加熱するための温媒流体（温水）が流れる温水系１０３とを備えて構成されている。
なお、本例では、露光装置本体１０に供給される温調用の流体として、ＨＦＥを用いているが、これに限らず、フロリナート（ＦＣ）や、Ｈ−ガルデン（ＨＦＰＥ）などの他の流体を用いてもよい。

ＨＦＥ系１０１は、ＨＦＥが循環する流路であるＨＦＥ循環経路１１０を有し、このＨＦＥ循環経路１１０には、タンク１１１、ポンプ１１２、熱交換器１１３、１１４、及び温度センサ１１５等が配設されている。

ＨＦＥ系１０１では、タンク１１１内のＨＦＥがポンプ１１２によって圧送される。タンク１１１は、ＨＦＥ循環経路１１０内のＨＦＥ温度の安定化を目的としてＨＦＥを一時的に貯留するものであり、ポンプ１１２の上流に配されている。また、熱交換器１１３はＨＦＥ系１０１と冷水系１０２との間で熱交換を行うものであり、熱交換器１１４はＨＦＥ系１０１と温水系１０３との間で熱交換を行うものである。ポンプ１１２で圧送されたＨＦＥは、熱交換器１１３において目標温度（例えば２３℃）以下に冷却された後、熱交換器１１４において加熱され、これにより、ＨＦＥが目標温度（例えば２３℃）に制御される。露光装置本体１０に供給されるＨＦＥの温度は、温度センサ１１５によって検出され、その検出結果は制御系１１６に送られる。なお、ＨＦＥの温度制御に際し、ＨＦＥを一旦冷却した後に加熱するのは、露光装置本体（１０）から還流するＨＦＥが露光装置の発熱によって加熱されてくることが予想されるからで、この場合、一旦冷却して荒熱を取り去った後、再加熱しながら流体温度を制御する方が、操作量を少なくできるため、制御性が高いからである。逆に、露光装置本体１０から還流するＨＦＥが冷却されてくることが予想される場合には、一旦加熱した後に冷却しながら流体温度を制御するほうがよい。

次に、冷水系１０２について説明する。
冷水系１０２は、冷凍機１２０と、冷水が循環する流路である冷水循環経路１２１とを含む。
冷凍機１２０は、冷水コンデンサ（凝縮器）１２２、膨張弁１２３、熱交換器（蒸発器）１２４、及びコンプレッサ１２５を含み、蒸発、圧縮、凝縮、及び膨張の各工程からなるサイクルにより、低温の物体から熱を汲み上げ、高温の物体に熱を与えるものである。
冷凍機１２０では、コンプレッサ１２５で冷媒蒸気を圧縮し、高温高圧の状態にする。高温高圧の冷媒蒸気を高圧のまま、熱交換器１３６を介した後に、冷水コンデンサ１２２で放熱させ、凝縮する。液化した冷媒は膨張弁１２３によって減圧され、湿り蒸気となる。湿り蒸気は熱交換器１２４内で吸熱して蒸発し、飽和蒸気となってコンプレッサ１２５に吸引される。 冷水コンデンサ１２２には、工場冷却水が流れる冷却配管１２２ａが配設されており、冷媒から放出される熱は冷媒配管１２２ａを流れる工場冷却水によって必要に応じて回収される。
なお、冷凍機１２０で用いられる冷媒としては、例えば、Ｒ４１０Ａ、Ｒ４０７Ｃ、Ｒ１３４ａ等のフロンや、アンモニア、イソブタン、二酸化炭素などが挙げられる。

冷水循環経路１２１には、上記熱交換器１１３、熱交換器１２４の他に、タンク１２６、ポンプ１２７、及び温度センサ１２８等が配設されている。
冷水循環経路１２１では、タンク１２６内の冷水がポンプ１２７によって圧送される。タンク１２６は、冷水循環経路１２１内の冷水温度の安定化を目的として冷水を一時的に貯溜するものであり、ポンプ１２７の上流に配されている。ポンプ１２７で圧送された冷水は熱交換器１２４において、冷凍機１２０の冷媒との熱交換により冷却される。熱交換器１２４で冷却された冷水の温度は温度センサ１２８で検出され、その検出結果は制御系１２９に送られる。また、熱交換器１２４で冷却された冷水は、熱交換器１１３においてＨＦＥ系１０１を流れるＨＦＥとの間で熱交換を行う。この熱交換により、ＨＦＥ系１０１を流れるＨＦＥの温度が低下し、冷水循環経路１２１を流れる冷水の温度が上昇する。

上記構成の冷水系１０２では、温度センサ１２８の検出結果に基づいて、ＨＦＥ系１０１との熱交換を行う熱交換器１１３に入る冷水が目標温度になるように、制御系１２９により冷凍機１２０の出力が制御される。なお、冷水の目標温度は、例えば、ＨＦＥ系１０１の目標温度（例えば２３℃）に対して５℃低い温度（例えば１８℃）である。

次に、温水系１０３について説明する。
温水系１０３は、温水が循環する流路である温水循環経路１３０を有し、この温水循環経路１３０には、タンク１３１、１３２、ポンプ１３３、流量制御弁１３４、１３５、熱交換器１１４、１３６、迂回路１３７、１３８、及び温度センサ１３９、１４０等が配設されている。

温水系１０３では、タンク１３１内の温水がポンプ１３３によって圧送される。タンク１３１は、温水循環経路１３０内の温水温度の安定化を目的として温水を一時的に貯溜するものであり、ポンプ１３３の上流に配されている。ポンプ１３３で圧送された温水は、熱交換器１３６において加熱される。本例では、温水系１０３を流れる温水の熱源として、上記冷水系１０２における冷凍機１２０の排熱を利用する。すなわち、冷凍機１２０において、コンプレッサ１２５と冷水コンデンサ１２２との間に上記熱交換器１３６が配設されており、コンプレッサ１２５で高温高圧に圧縮された冷媒の上記熱が熱交換器１３６を介して温水系１０３の温水に伝達される。
なお、温水系１０３において、熱交換器１３６から出た温水の温度は、例えば、６０〜８０℃である。この温水の熱を利用して配管内や温水に含まれる細菌類を殺菌することが可能である。

熱交換器１３６で加熱された温水は、混合器としてのタンク１３２に一時的に貯留される。このタンク１３２には、熱交換器１３６で加熱された温水と、迂回路１３７を介して熱交換器１３６を迂回した温水とが流入し、それらの温水の混合割合によってタンク１３２から出る温水の温度が定まる。流量制御弁１３４は、熱交換器１３６に入る温水の流量を制御するものであり、ポンプ１３３と熱交換器１３６との間の流路において、迂回路１３７との接続部（分岐部）の下流に配設されている。タンク１３２を出た温水の温度は、温度センサ１３９で検出され、その検出結果は制御系１４１に送られる。制御系１４１は、温度センサ１３９の検出結果に基づいて、タンク１３２から出る温水の温度が目標温度になるように、流量制御弁１３４の開度を制御する。流量制御弁１３４の開度の制御により、熱交換器１３６を経由する温水の流量と迂回する温水の流量との割合、すなわち上記タンク１３２での温水の混合割合が定まる。なお、温水の目標温度（タンク１３２から出た温水温度）は、例えば、例えば、ＨＦＥ系１０１の目標温度（例えば２３℃）に対して３℃高い温度（例えば２６℃）である。

タンク１３２において目標温度に調整された温水は、熱交換器１１４においてＨＦＥ系１０１を流れるＨＦＥとの間で熱交換を行う。この熱交換により、ＨＦＥ系１０１を流れるＨＦＥの温度が上昇し、温水循環経路１３０を流れる温水の温度が低下する。熱交換器１１４の上流には、流量制御弁１３５が配設されており、また、流量制御弁１３５と熱交換器１１４との間には、温度センサ１４０が配設されている。温度センサ１４０は、熱交換器１１４に入る直前の温水温度を検出するものであり、その検出結果は制御系１１６に送られる。制御系１１６には、前述したように、露光装置本体１０に供給される手前のＨＦＥの温度の検出結果（温度センサ１１５の検出結果）も入力される。制御系１１６は、温度センサ１１５及び温度センサ１４０の検出結果とに基づいて、露光装置本体１０に入るＨＦＥが目標温度（例えば２３℃）となるように、流量制御弁１３５の開度を制御する。

具体的には、制御系１１６は、温度センサ１１５の検出結果に基づいて、ＨＦＥの温度が目標値よりも高い場合には流量制御弁１３５の開度を小さくして熱交換器１１４に入る温水量を少なくし、ＨＦＥの温度が目標値よりも低い場合には流量制御弁１３５の開度を大きくして熱交換器１１４に入る温水量を多くする（フィードバック制御）。また、制御系１１６は、温度センサ１４０の検出結果に基づいて、熱交換器１１４に入る温水の温度が目標値よりも高い場合には流量制御弁１３５の開度を小さくして熱交換器１１４に入る温水量を少なくし、温水温度が目標値よりも低い場合には流量制御弁１３５の開度を大きくして熱交換器１１４に入る温水量を多くする（フィードフォワード制御）。このように、上記フィードバック制御に加え、上記フィードフォワード制御によって、流量制御弁１３５の開度を制御することにより、露光装置本体１０に供給されるＨＦＥの温度を高い精度（例えば、温度安定度：±０．００１℃）で制御することが可能となる。なお、流量制御弁１３５の開度の制御に伴って、温水循環経路１３０を流れる温水の一部は迂回路１３８を流れ、熱交換器１１４を経由した温水とともにタンク１３１に戻る。

ここで、上記例では、流量制御弁１３４、１３５は、それぞれ熱交換器１３６、１１４の上流に配されているが、これに限らず、流量制御弁を熱交換器の下流に配してもよい。なお、熱交換器１３６から出る温水は高温であることから、その手前に流量制御弁１３４を配することにより、熱による流量制御弁１３４の寿命の低下を防ぐことができるという利点がある。
また、上記例では、熱交換器１３６、１１４に流入する流体（温水）の流量を流量制御弁１３４、及び迂回路１３７、１３８を用いて制御しているが、これに限らず、迂回路１３７，１３８の分岐部分に流量制御可能な三方弁を用いてもよい。

また、熱交換器１１３、１１４、１２４、１３６としては伝熱面積が広いタイプ、例えばプレート型の熱交換器が用いられる。プレート型熱交換器は、伝熱面積が広いことから、多量の流体の温度を精密に制御するのに適している。

また、上述した温調装置１００の構成要素のうち、ＨＦＥ系１０１と、冷水系１０２及び温水系１０３の一部（ＨＦＥ循環経路１１０、タンク１１１、ポンプ１１２、熱交換器１１３、１１４、温度センサ１１５、流量制御弁１３５、迂回路１３８、温度センサ１４０等）は露光装置ＥＸＰとほぼ同じ環境下に配置され（以後この部分を、２次温調系１５０と称する）、他の構成要素、例えば、冷水系１０２の残りの一部、温水系１０３の残りの一部はクリーンルームの床下あるいはクリーンルームに隣接して配設されるユーティリティルーム等のクリーンルームとは異なる環境下に配されている（以後この部分を、１次温調系１５１と称する）。

なお、１次温調系１５１をクリーンルームとは異なる環境下に配置するのは、クリーンルームにおける厳密管理が必要な領域の縮小化や、クリーンルームの管理コストの低減化を目的としている。また、２次温調系１５０が、流量制御弁１３５、迂回路１３８、温度センサ１４０を含むのは、１次温調系１５１における温度制御が外乱（温度変動など）によって乱れたとしても、流量制御弁１３５によって熱交換器１１４への温水の流量を制御することによって（上述したフィードフォワード制御）、その乱れの影響が２次温調系１５０に及ぶのを抑制できるからである。

このように、本例の温調装置１００では、主として熱交換器１１４に入る温水の流量を制御することにより、露光装置本体１０に供給されるＨＦＥの温度を制御する。そのため、熱交換器１１４における広い伝熱面積を利用して、高い精度で精密な温度制御（例えば、安定度：±０．００１℃）が可能となる。また、電気ヒータを用いる場合に比べて、消費電力が低減されるので、運転コストの低減化を図ることができる。したがって、本例の温調装置１００は、高応答化、並びに高出力化に好ましく適用することが可能である。

特に、本例の温調装置１００では、温水系１０３において、温水が絶えず所定の温度になるように制御されている。そのため、熱交換器１１４を介した熱交換により、その温水の熱をＨＦＥに速やかに伝えることが可能であり、応答性が高い。これは、電気ヒータを用いた場合においてヒータが低い温度から上昇するに比べて有利である。

しかも、本例の温調装置１００では、温度センサ１１５の検出結果に基づくフィードバック制御に加え、温度センサ１４０の検出結果に基づいてフィードフォワード制御を行うことから、より安定した温度制御が可能である。上記フィードフォワード制御は省略することも可能であるが、上述したように、１次温調系１５１と２次温調系１５０とが異なる環境に配されているとき、上記フィードフォワード制御によって１次温調系１５１が受ける外乱の影響が２次温調系に及ぶのを防ぐことができるという利点がある。
なお、フィードフォワード制御用の温度センサの設置場所は、上記した場所に限らず他の場所でもよい。

また、本例の温調装置１００では、温水系１０３において、温媒流体として水（温水）を用いることから、熱交換器１１４における伝熱部分の温度は１００℃以下に制限される。電気ヒータの場合は伝熱部分の温度（表面温度）が２００℃を越えることがあり、これに本例で使用するフッ素系の液体であるＨＦＥ（ノベック）が接触すると、熱分解して空気中の水分と反応して腐食性のフッ酸（ＦＨ）を発生させるおそれがあるが、本例の場合はこれが回避される。ＨＦＥの代わりに流体としてフロリナート（ＦＣ）やＨ−ガルデン（ＨＦＰＥ）を使用した場合も同様である。

また、本例の温調装置１００では、冷水系１０２の排熱、すなわち冷凍機１２０で発生する排熱を利用して温水系１０３を流れる温水の加熱することから、熱利用効率の向上が図られる。すなわち、この冷凍機１２０の排熱は通常は工場冷却水によって回収されるものであり、その排熱を利用することで消費エネルギーの低減化を図り、運転コストを抑えることが可能である。

しかも、本例の温調装置１００では、冷水系１０２の排熱利用に際し、冷凍機１２０の熱を受け取った温水をタンク１３２に一時的に貯留するとともに、熱交換器１３６で加熱された温水をタンク１３２に一時的に貯留するとともに、このタンク１３２に熱交換器１３６を迂回させた温水を供給して、熱交換器１３６で加熱された温水と、熱交換器１３６を迂回した温水とを混合させて温水温度を調整している。これは温水温度の安定化を図る上で効果的である。また、次に説明するように、複数の系統に分けて温水を利用する上でも有利である。

図２は、温度制御した流体の供給先ユニットが複数ある場合に対応した温調装置１００の変形例を示し、図３は、露光装置本体１０の具体的な構成例を示している。

まず、図３を参照して露光装置本体１０の構成について説明する。
露光装置本体１０は、露光光源１１としてＡｒＦエキシマレーザ光（λ＝１９３ｎｍ）を出射するレーザ光源を使用しており、露光光ＥＬの光路内に配置されたレチクルＲを照明するための照明系２１、レチクルＲが搭載されるレチクルステージＲＳＴ、レチクルＲから射出される露光光ＥＬをウエハＷ上に投射する投影光学系ＰＬ、ウエハＷが搭載されるウエハステージＷＳＴ、及び装置全体を統括的に制御する制御装置（不図示）等を備えて構成されている。

露光光源１１からの露光光ＥＬは、ビーム・マッチング・ユニット（以下、「ＢＭＵ」という。）１２を介して照明系２１に導入される。ＢＭＵ１２は複数の光学素子で構成され、露光光源１１と照明系２１とを光学的に接続する。なお、露光光源１１は、クリーンルームの床下あるいはクリーンルームに隣接して配設されるユーティリティルーム等に配置される。

照明系２１は、オプティカルインテグレータをなすフライアイレンズ（ロッドインテグレータでもよい）２６、ミラー２７、コンデンサーレンズ２８等の光学素子を含んで構成されている。不図示の露光光源からの露光光ＥＬは、ＢＭＵ１２を介して照明系２１に導入される。前記フライアイレンズ２６は、露光光源からの露光光ＥＬの入射により、その後方面に前記レチクルＲを均一な照度分布で照明する多数の二次光源を形成する。フライアイレンズ２６の後方には、前記露光光ＥＬの形状を整形するためのレチクルブラインド２９が配置されている。

照明系２１における露光光ＥＬの入口部と出口部には、板状の平行平板ガラス（図示略）が配置されている。この平行平板ガラスは、露光光ＥＬを透過する物質（合成石英、蛍石など）により形成されている。

投影光学系ＰＬは、露光光ＥＬの入口部と出口部に設けられる一対のカバーガラス（図示略）と、この一対のカバーガラスの間に設けられる複数（図３では２つのみ図示）のレンズエレメント３１とを含んで構成されている。また、投影光学系ＰＬは、レチクルＲ上の回路パターンを例えば１／５あるいは１／４に縮小した投影像を、表面に前記露光光ＥＬに対して感光性を有するフォトレジストが塗布されたウエハＷ上に形成する。

レチクルステージＲＳＴは、所定のパターンが形成されたレチクルＲを、露光光ＥＬの光軸と直交する面内で移動可能に保持している。レチクルステージＲＳＴの端部には、レチクル側干渉計３３からのレーザビームを反射する移動鏡（図示略）が固定されている。そして、レチクルステージＲＳＴは、このレチクル側干渉計３３によって走査方向の位置が常時検出され、露光装置本体１０の全体の動作を制御する制御装置（不図示）の制御のもとで、所定の走査方向に駆動されるようになっている。

ウエハステージＷＳＴは、露光光ＥＬに対して感光性を有するフォトレジストが塗布されたウエハＷを、露光光ＥＬの光軸と直交する面内において移動可能、かつその光軸に沿って微動可能に保持するものであり、ウエハ室４０の内部に収容されている。

また、ウエハステージＷＳＴの端部には、ウエハ側干渉計３４からのレーザビームを反射する移動鏡（図示略）が固定されており、ウエハステージＷＳＴが可動する平面内での位置は、ウエハ側干渉計３４によって常時検出される。そして、ウエハステージＷＳＴは、前記制御装置の制御のもとで、前記走査方向の移動のみならず、走査方向に垂直な方向にも移動可能に構成されている。これにより、ウエハＷ上の各ショット領域ごとに走査露光を繰り返すステップ・アンド・スキャン動作が可能になっている。

ここで、ウエハ室４０は、支持体としての本体コラム３６の内部に区画形成されたものであり、投影光学系ＰＬとウエハＷとの間の空間を外部雰囲気から遮断している。ウエハ室４０の内部には、上記ウエハステージＷＳＴの他に、ウエハＷの表面のＺ方向の位置（フォーカス位置）や傾斜角を検出するための斜入射形式のオートフォーカスセンサ２４や、オフ・アクシス方式のアライメントセンサ２５等が収納されている。なお、本体コラム３６は、ベースプレート３７上に複数の防振台３８を介して支持され、露光装置本体１０の構成要素であるレチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、ウエハステージＷＳＴ等をそれぞれ保持している。

上記構成の露光装置本体１０では、ステップ・アンド・スキャン方式により、レチクルＲ上に回路パターンをウエハＷ上のショット領域に走査露光する場合、レチクルＲ上の照明領域が、前記レチクルブラインド２９で長方形（スリット）状に整形される。この照明領域は、レチクルＲ側の走査方向に対して直交する方向に長手方向を有するものとなっている。そして、レチクルＲを露光時に所定の速度Ｖｒで走査することにより、前記レチクルＲ上の回路パターンを前記スリット状の照明領域で一端側から他端側に向かって順次照明する。これにより、前記照明領域内におけるレチクルＲ上の回路パターンが、前記投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に投影され、投影領域が形成される。

このとき、ウエハＷは、レチクルＲとは倒立結像関係にあるため、レチクルＲの走査方向とは反対方向に、レチクルＲの走査に同期して所定の速度Ｖｗで走査される。これにより、ウエハＷのショット領域の全面が露光可能となる。走査速度の比Ｖｗ／Ｖｒは、前記投影光学系の縮小倍率に応じたものになっており、レチクルＲ上の回路パターンがウエハＷ上の各ショット領域上に正確に縮小転写される。

ここで、露光装置本体１０で使用するＡｒＦレーザ光は、空気中に含まれる酸素・有機化合物によってエネルギーが吸収されやすい。そのため、露光装置本体１０では、照明光路（露光光源１１〜レチクルＲへ至る光路）及び投影光路（レチクルＲ〜ウエハＷへ至る光路）を外部雰囲気から遮断し、それらの光路をＡｒＦレーザ光に対して吸収の少ない特性を有するガスで満たしている。

具体的には、ＢＭＵ１２、照明系２１、及び投影光学系ＰＬにおける各光路がケーシング４１，４２，４３によって外部環境から遮断されている。各ケーシング４１，４２，４３には、供給管４５と排出管４６とが接続されており、光学的に不活性なパージガスである不活性ガスが、マイクロデバイス工場のユーティリティプラント内のタンク４７から供給されるようになっている。また、各ケーシング４１，４２，４３の内部のガスは、排出管４６を介して工場の外部に排出されるようになっている。

不活性ガスとは、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等の中から選択された単体のガス、あるいはその混合ガスであり、化学的に精製されている。パージガスの供給は、各ケーシング４１，４２，４３の内部において、各種光学素子を汚染する有機化合物や、エネルギーを吸収する酸素等の不純物の濃度を低減するために行われる。なお、水分及び有機化合物は、露光光ＥＬの照射下で各種光学素子の表面上に堆積して曇り現象を生じせしめる物質であり、酸素は、ＡｒＦエキシマレーザを吸収する吸光物質である。また、有機化合物としては、例えば有機ケイ素化合物、アンモニウム塩、硫酸塩、ウエハＷ上のレジストからの揮散物、各種駆動部を有する構成部品に使用される摺動性改善剤からの揮散物、電気部品に給電あるいは信号供給するための配線の被覆層からの揮散物等がある。

なお、パージガス中にも有機化合物、あるいは酸素が不純物として含まれることがある。このため、供給管４５の途中には、パージガス中の不純物を除去するためのパージガスフィルタ４８や、パージガスを所定の温度に調整するとともにパージガス中の水分を除去する温調乾燥器４９が設けられている。

次に、温調装置１００の変形例について図２を参照して説明する。
なお、図２の温調装置１００について、図１に示したものと同様の機能を有する構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。また、図２では、図１に示した温調装置１００のうち、２次温調系１５０を抜き出して示している。１次温調系１５１の構成は図１に示したものと同様であり、図示を省略している。

図２において、温度制御した流体（ＨＦＥ）の供給先ユニットの例として挙げているのは、投影光学系ＰＬ（投影レンズ）、ヒートシンク１６０、及びウエハステージＷＳＴ（Ｘステージ１６１、Ｙステージ１６２）である。
なお、これらＨＦＥの供給先ユニットは一例であり、露光装置本体１０において温度管理が必要なユニットが必要に応じて適宜選択される。

ここで、投影光学系ＰＬやアライメントセンサ２５等のセンサ類は、電装品や光ビームなどから熱影響を受けると、光学素子の熱変形が生じて性能が低下するおそれがあり、それを回避するために温調されている。ヒートシンク１６０は、温調用の放熱手段として備えられている。また、投影光学系ＰＬやセンサ類は、比較的発熱量が少ないものの、目標とする温度安定度が厳しい。温調装置１００のうち、これらに対する温調系を以後、必要に応じて「恒温系」と称する。

一方、ウエハステージＷＳＴにおける、Ｘステージ１６１とＹステージ１６２とは、駆動用のアクチュエータが発熱しやすく、その熱を回収すること等を目的として温調されている。なお、アクチュエータの熱がステージＷＳＴ近くの空気に伝わると空気揺らぎ等により干渉計３４の測定精度に影響を与えるおそれがある。Ｘステージ１６１、及びＹステージ１６２のアクチュエータの発熱量は、駆動状態で大きく変化する。温調装置１００のうち、これらステージ１６１、１６２に対する温調系を以後、必要に応じて「アクティブ系」と称する。

これら複数のユニット（投影光学系ＰＬ、ヒートシンク１６０、Ｘステージ１６１、Ｙステージ１６２）に対して、本例の温調装置１００は、ＨＦＥが流れる複数の分岐経路ａ、ｂ、ｃ、ｄを有している。これらの分岐経路ａ、ｂ、ｃ、ｄのうち、ａ、ｂが恒温系、ｃ、ｄがアクティブ系である。

具体的には、ＨＦＥ系１０１において、恒温系及びアクティブ系のそれぞれが独立した循環経路１１０ａ、１１０ｃを有しており、その経路１１０ａ、１１０ｃにはそれぞれ、タンク１１１ａ、１１１ｃ、ポンプ１１２ａ、１１２ｃ、及び冷水系１０２との熱交換を行うための熱交換器１１３ａ、１１３ｂ等が配設されている。タンク１１１ａ、１１１ｃの容量や、ポンプ１１２ａ、１１２ｃの能力、熱交換器１１３ａ、１１３ｃの容量はそれぞれ、対応する系（恒温系、アクティブ系）の発熱量やその変動量などに基づいて定められている。

また、循環経路１１０ａは熱交換器１１３ａの下流で上述した経路ａ、ｂに分岐し、循環経路１１０ｃは熱交換器１１３ｃの下流で上述した経路ｃ、ｄに分岐している。各経路ａ、ｂ、ｃ、ｄにはそれぞれ、温水系１０３との熱交換を行うための熱交換器１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄ、及び温度センサ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ等が配設されている。熱交換器１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄの容量はそれぞれ、対応するユニットの発熱量やその変動量などに基づいて定められている。なお、温度センサ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄの検出結果は、制御系１１６に送られる。

経路ａを流れるＨＦＥは、熱交換器１１３ａで一旦冷却された後に、熱交換器１１４ａによって目標温度に加熱されて、投影光学系ＰＬに供給される。また、経路ｂを流れるＨＦＥは、熱交換器１１３ａで一旦冷却された後に、熱交換器１１４ｂによって目標温度に加熱されて、投影光学系ＰＬに供給される。投影光学系ＰＬを出たＨＦＥとヒートシンク１６０を出たＨＦＥはタンク１１１ａに戻る。同様に、経路ｃを流れるＨＦＥは、熱交換器１１３ｃで一旦冷却された後に、熱交換器１１４ｃによって目標温度に加熱されて、投影光学系ＰＬに供給される。経路ｄを流れるＨＦＥは、熱交換器１１３ｄで一旦冷却された後に、熱交換器１１４ｄによって目標温度に加熱されて、投影光学系ＰＬに供給される。Ｘステージ１６１を出たＨＦＥとＹステージ１６２を出たＨＦＥはタンク１１１ｃに戻る。

冷水系１０２では、目標温度に制御された冷水が循環する流路である冷水循環経路１２１が恒温系（経路１２１ａ）とアクティブ系（経路１２１ｃ）とに分岐しており、各経路１２１ａ、１２１ｃに上記熱交換器１１３ａ、１１３ｃが配設されている。

温水系１０３では、目標温度に制御された温水が循環する流路である温水循環経路１３０が供給先ユニットに対応付けて４つの経路（１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ）に分岐しおり、各経路１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄのそれぞれに、上記熱交換器１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄと、流量制御弁１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄとが配設されている。各ユニットに入るＨＦＥが目標温度（例えば２３℃）となるように、温度センサ１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄの検出結果に基づいて、対応付けられた流量制御弁１３５ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄの開度が制御される。

このように、図２の温調装置１００では、温調の対象となる複数のユニット（投影光学系ＰＬ、ヒートシンク１６０、Ｘステージ１６１、Ｙステージ１６２）のそれぞれに対応付けて熱交換器１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄが配設されている。そのため、複数のユニットのそれぞれに対して、目標温度に制御したＨＦＥを確実に供給することができる。

特に、ＨＦＥ系１０１において、恒温系とアクティブ系との間でＨＦＥの循環経路１１０ａが互いに独立しており、アクティブ系を流れるＨＦＥの温度の変動が大きくても、その影響が恒温系にはほとんど伝わらない。その結果、恒温系における温調精度を安定させることができるとともに、アクティブ系の発熱量の変動にも柔軟に対応できる。

ここで、図４〜図６は、温調装置１００において用いられる流量制御弁の特性（開度−流量特性）の一例を示している。
恒温系で使用する流量制御弁（例えば、流量制御弁１３５ａ、１３５ｂ）は、図４に示すように、開度に対しての流量変化が比較的なだらかな特性を有しているのが好ましい。これは、温調対象のユニットの発熱量が少ないため、微妙な開度変化で流量が大きく変わらないようにして、温度安定度を高めるためである。

一方、アクティブ系で使用する流量制御弁（例えば、流量制御弁１３５ｃ、１３５ｄ）は、図５に示すように、開度に対しての流量変化が比較的急峻な特性を有しているのが好ましい。これは、温調対象の発熱量がステージ等の稼動により大きく変化するので、わずかな開度変化で流量が大きく変わるようにして、温度制御の追従性を向上させるためである。

また、図６に示す特性を有する流量制御弁を用いることにより、上述した恒温系及びアクティブ系のいずれにも対応可能である。すなわち、図６の流量制御弁は、開度に対する流量変化が開度の範囲によって異なっており、ある範囲では開度に対する流量変化がなだらかであり、別の範囲では急峻になっている。この場合、ソフトウェア等で恒温系、アクティブ系のそれぞれの使用範囲を限定し、適切な特性の範囲で使用するとよい。

ここで、上記例では、冷水系１０２の流量を一定として温水系１０３の流量を制御して高精度な温度制御をする例を挙げているが、温水系を一定の流量として、冷水系の流量に流量制御弁を設置して、冷水系の流量を制御して熱交換器を介して露光装置本体に供給する流体（ＨＦＥなど）の温度を制御する構成としてもよい。
あるいは、次に説明するように、冷水系及び温水系のいずれか一方だけを用いて露光装置本体に供給する流体の温度を制御してもよい。

図７は、露光装置ＥＸＰのチャンバＣＨ内に空気を送風する送風機構に温調装置１００を適用した例を示している。
図７において、符号１８０は空気の循環経路、１８１は送風ファン、１８２はケミカルフィルタ、１８３はＵＬＰＡフィルタ、１８４は温度センサである。温度センサ１８４の検出結果は、制御系１８５に送られる。

この温調装置１００は、チャンバＣＨ内を常に冷やす方向に制御することから、冷水系１０２のみでチャンバＣＨに供給する空気の温度を制御している。すなわち、冷水系１０２では、温度センサ１８４の検出結果に基づいて、冷水系１０２の循環経路１２１ｅに配設された流量制御弁１８６の開度が制御され、その結果、チャンバＣＨに供給される空気の温度が目標温度（例えば、２３℃）となるように、熱交換器１１３ｅに流入する冷水の流量が制御される。

以上、本発明の温調装置、及び露光装置の構成例について説明したが、露光装置本体における投影光学系としては、屈折タイプに限らず、反射屈折タイプ、反射タイプであってもよい。また、露光装置として、投影光学系を用いることなく、マスクと基板とを密接させてマスクのパターンを露光するコンタクト露光装置や、マスクと基板とを近接させてマスクのパターンを露光するプロキシミティ露光装置にも本発明を同様に適用することができる。

また、本発明は、国際公開第９９／４９５０４号パンフレットに開示されている液浸法を用いた露光装置にも適用可能である。液浸法は、投影光学系の下面と基板表面（ウエハなど）との間を水（純水）や有機溶媒等の液体で満たし、液体中での露光光の波長が、空気中の１／ｎ（ｎは液体の屈折率で通常１．２〜１．６程度）になることを利用して解像度を向上するとともに、焦点深度を約ｎ倍に拡大するというものである。この場合、例えば、投影光学系の下面とウエハとの間に供給する液体を、本発明の温調装置を用いて温調するとよい。具体的には、投影光学系の下面とウエハとの間に液体を供給するための供給ノズルの上流に本発明における第２熱交換器を配置する。これにより、投影光学系の下面とウエハとの間に供給される液体について、高応答、高出力で精密な温調が可能となる。

また、露光装置として、縮小露光型に限定されるものではなく、例えば等倍露光型や、拡大露光型であってもよい。
また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために使用されるレチクルまたはマスクを製造するためにマザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。ここで、ＤＵＶ光（深紫外光）やＶＵＶ光（真空紫外光）などを用いる露光装置では一般に透過型レチクルが用いられ、レチクル基板としては、石英ガラス、フッ素がドープされた石英ガラス、蛍石、フッ化マグネシウム、または水晶などが用いられる。また、プロキシミティ方式のＸ線露光装置や電子線露光装置などでは、透過型マスク（ステンシルマスク、メンバレンマスク）が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハなどが用いられる。

また、半導体素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、例えば以下のような露光装置にも同様に適用することができる。例えば、本発明は、液晶表示素子（ＬＣＤ）などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上に転写する露光装置にも適用することができる。また、本発明は、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置にも適用することができる。また、本発明は、ＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置にも適用することができる。

また、マスクと基板とが静止した状態でマスクのパターンを基板に転写し、基板を順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の一括露光型の露光装置にも適用することができる。

また、露光装置の光源としては、例えばｇ線（λ＝４３６ｎｍ）、ｉ線（λ＝３６５ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（λ＝１９３ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（λ＝１５７ｎｍ）、Ｋｒ_２レーザ（λ＝１４６ｎｍ）、Ａｒ_２レーザ（λ＝１２６ｎｍ）等を用いてもよい。また、ＤＦＢ半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外線、または可視域の単一波長レーザを、例えばエルビウム（またはエルビウムとイッテルビウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いてもよい。

なお、上述した露光装置１０は、例えば、次のように製造される。
まず、投影光学系ＰＬを構成する複数のレンズエレメント３１及びカバーガラス等を投影光学系ＰＬの鏡筒（ケーシング４３）に収容する。また、ミラー２７、各レンズ２６，２８等の光学部材からなる照明系２１をケーシング４２内に収容する。そして、これらの照明系２１及び投影光学系ＰＬを本体チャンバ１０１に組み込み、光学調整を行う。次いで、多数の機械部品からなるウエハステージＷＳＴ（スキャンタイプの露光装置の場合は、レチクルステージＲＳＴも含む）を本体チャンバＣＨに取り付けて配線を接続する。そして、ＢＭＵ１２のケーシング４１と照明系２１のケーシング４２と投影光学系ＰＬのケーシング４３とに供給管４５と排出管４６とを接続するとともに、温調装置１００を各ユニットに接続した上で、さらに総合調整（電気調整、動作確認など）を行う。

また、前記各ケーシング４１，４２，４３を構成する各部品は、超音波洗浄などにより、加工油や、金属物質などの不純物を落とした上で、組み上げられる。なお、露光装置１０の製造は、温度、湿度や気圧が制御され、かつクリーン度が調整されたクリーンルーム内で行うことが望ましい。

次に、上述した露光装置をリソグラフィ工程で使用したデバイス製造方法の実施形態について説明する。
図８は、デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。

図８に示すように、まず、ステップＳ１０１（設計ステップ）において、デバイス（マイクロデバイス）の機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１０２（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクルＲ等）を製作する。一方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラスプレート等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる）を製造する。

次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３で用意したマスクと基板とを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１０５には、ダイシング工程、ボンディング工程、及びパッケージング工程（チップ封入等）等の工程が必要に応じて含まれる。

最後に、ステップＳ１０６（検査ステップ）において、ステップＳ１０５で作製されたデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にデバイスが完成し、これが出荷される。

図９は、半導体デバイスの場合における、図９のステップＳ１０４の詳細なフローの一例を示す図である。図５において、ステップＳ１１１（酸化ステップ）では、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）では、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）では、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）では、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜Ｓ１１４のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。

ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ１１５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（露光ステップ）において、先に説明したリソグラフィシステム（露光装置）によってマスク（レチクル）の回路パターンをウエハ上に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）では露光されたウエハを現像し、ステップ１１８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ１１９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。

これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重の回路パターンが形成される。
以上説明した本実施形態のデバイス製造装置を用いれば、露光工程（ステップＳ１１６）において、露光光により解像力の向上が可能となり、露光量制御を高精度に行うことができる。従って、露光精度を向上することができ、例えば最小線幅０．１μｍ程度の高集積度のデバイスを歩留まり良く製造することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明に係る温調装置の実施の形態の一例を示す図である。 温度制御した流体の供給先ユニットが複数ある場合に対応した温調装置の構成例を示す図である。 露光装置本体の具体的な構成例を示す図である。 温調装置で用いられる流量制御弁の特性（開度−流量特性）の一例を示す図である。 温調装置で用いられる流量制御弁の特性（開度−流量特性）の一例を示す図である。 温調装置で用いられる流量制御弁の特性（開度−流量特性）の一例を示す図である。 露光装置のチャンバ内に空気を送風する送風機構に温調装置を適用した例を示す図である。 デバイスの製造方法を示すフローチャート図である。 半導体素子の製造方法を示すフローチャート図である。

符号の説明

Ｒ…レチクル（マスク）、Ｗ…ウエハ、ＲＳＴ…レチクルステージ、ＰＬ…投影光学系（温調対象ユニット）、ＷＳＴ…ウエハステージ、露光装置…ＥＸＰ、ＣＨ…チャンバ、１０…露光装置本体、１００…温調装置、１０１…ＨＦＥ系（流体流路）、１０２…冷水系（冷媒流体流路）、１０３…温水系（温媒流体流路）、１１３、１１４、１２４、１３６、１３９、１４０…熱交換器、１１５、１２８、１３９…温度センサ１１５、１２０…冷凍機、１２５…コンプレッサ（圧縮機）、１３４、１３５…流量制御弁、１３７、１３８…迂回路、１５０…２次温調系、１５１…１次温調系、１６０…ヒートシンク（温調対象ユニット）、１６１…Ｘステージ（温調対象ユニット）、１６２…Ｙステージ（温調対象ユニット）。

Claims (18)

1. 露光装置本体の所定ユニットに、温度制御した流体を供給する温調装置であって、
   前記流体が流れる流体流路と、
   前記流体を冷却または加熱するための媒流体が流れる媒流体流路と、
   前記流体と前記媒流体との熱交換を行う熱交換器と、
   前記熱交換器に入る前記媒流体の流量を制御する流量制御器と、を備えることを特徴とする温調装置。
2. 前記所定ユニットは、複数のユニットを含み、
   前記媒流体流路は、前記複数のユニットのそれぞれに対応付けられた、前記媒流体が流れる複数の分岐経路を有し、該複数の分岐経路のそれぞれに、前記熱交換器と前記流量制御器とが配されることを特徴とする請求項１に記載の温調装置。
3. 露光装置本体の所定ユニットに、温度制御した流体を供給する温調装置であって、
   前記流体が流れる流体流路と、
   前記流体を冷却するための冷媒流体が流れる冷媒流体流路と、
   前記流体を加熱するための温媒流体が流れる温媒流体流路と、
   前記流体と前記冷媒流体との熱交換を行う第１熱交換器と、
   前記流体と前記温媒流体との熱交換を行う第２熱交換器と、
   冷媒と前記温媒流体との熱交換を行う第３熱交換器と、を備えることを特徴とする温調装置。
4. 前記流体流路において、前記第１熱交換器の下流に前記第２熱交換器が配されることを特徴とする請求項３に記載の温調装置。
5. 前記流体流路において、前記第１熱交換器の上流に前記第２熱交換器が配されることを特徴とする請求項３に記載の温調装置。
6. 前記冷媒流路は、前記冷媒を圧縮する圧縮機を有し、
   前記第３熱交換器は、前記圧縮機で圧縮された前記冷媒と、前記第２熱交換器で熱交換された前記温媒流体との熱交換を行うことを特徴とする請求項３から請求項５のうちのいずれかに記載の温調装置。
7. 前記温媒流体流路は、前記第３熱交換器に入る前記温媒流体の流量を制御する流量制御器と、前記第３熱交換器を経由した前記温媒流体と迂回した前記温媒流体とを混合する混合器と、を有することを特徴とする請求項３から請求項６のうちのいずれかに記載の温調装置。
8. 前記温媒流体流路は、前記混合器から出た前記温媒流体の温度を検出する温度センサを有し、
   前記流量制御器は、前記温度センサの検出結果に基づいて、前記第３熱交換器に入る前記温媒流体の流量を制御することを特徴とする請求項７に記載の温調装置。
9. マスクのパターンを投影光学系を介して基板に転写する露光装置であって、
   請求項１から請求項８のうちのいずれかに記載の温調装置を備えることを特徴とする露光装置。
10. 請求項９記載の露光装置を用いて、デバイスを製造することを特徴とするデバイス製造方法。
11. 露光装置本体の所定ユニットに、温度制御した流体を供給する温調方法であって、
    熱交換器を介して、前記流体を冷却または加熱するための媒流体と前記流体との熱交換を行うとともに、
    前記熱交換器に入る前記媒流体の流量を制御することを特徴とする温調方法。
12. 前記所定ユニットは、複数のユニットを含み、
    前記媒流体を、前記複数のユニットのそれぞれに対応付けられた複数の流路に分岐させ、該複数の流路のそれぞれにおいて前記熱交換と前記流量制御とを行うことを特徴とする請求項１１に記載の温調方法。
13. 露光装置本体の所定ユニットに、温度制御した流体を供給する温調方法であって、
    第１熱交換器を介して、前記流体を冷却するための冷媒流体と前記流体との熱交換を行い、
    第２熱交換器を介して、前記流体を加熱するための温媒流体と前記流体との熱交換を行い、
    第３熱交換器を介して、冷媒と前記温媒流体との熱交換を行うことを特徴とする温調方法。
14. 前記第１熱交換器を介して前記流体を冷却した後に、前記第２熱交換器を介して前記流体を加熱することを特徴とする請求項１３に記載の温調方法。
15. 前記第２熱交換器を介して前記流体を加熱した後に、前記第１熱交換器を介して前記流体を冷却することを特徴とする請求項１３に記載の温調方法。
16. 前記第３熱交換器は、圧縮機で圧縮された前記冷媒と、前記第２熱交換器で熱交換された前記温媒流体との熱交換を行うことを特徴とする請求項１３から請求項１５のうちのいずれかに記載の温調方法。
17. 前記第３熱交換器に入る前記温媒流体の流量を制御するとともに、前記第３熱交換器を経由した前記温媒流体と迂回した前記温媒流体とを混合することを特徴とする請求項１３から請求項１６のうちのいずれかに記載の温調方法。
18. 前記混合された前記温媒流体の温度を検出し、その検出結果に基づいて、前記第３熱交換器に入る前記温媒流体の流量を制御することを特徴とする請求項１７に記載の温調方法。

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