JP2005315707A - 温度計測装置、露光装置、およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 校正データの入力作業を行うことなく高速且つ高精度な温度計測を実現する。
【解決手段】 温度センサ２１１、温度センサ２１１に電気的に接続されたコネクタ２１３、およびコネクタ２１３内に設けられた温度センサ２１１の固有の校正データが予め記憶された記憶部２１４を有する計測ユニット２１０と、計測開始に先立ち記憶部２１４から校正データを一括的に読み出し、当該校正データに基づいて温度センサ２１１により検出される温度情報を補正して計測結果とする演算処理部２２６を有する本体ユニット２２０とを備えて構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マスクのパターンを介してウエハ等の基板を露光する露光装置、該露光装置等に用いて好適な温度計測装置、および該露光装置を用いて半導体素子や液晶表示素子等のデバイスを製造するデバイス製造方法に関する。

白金等を用いた測温抵抗体やサーミスタ、熱伝対等の温度センサにおいては、製造誤差等により個体間で特性が異なるため、その出力と実際の温度変化との関係を予め計測して、校正データ（特性データ、補正データ等）として保持しておき、当該センサからの出力を該校正データに基づいて補正することにより、より真値に近い計測結果を得るようにしている。このような補正は、温度センサからの出力（電圧）を計測結果としての温度に相当する信号ないし情報に変換するための変換器（温度コントローラや温度測定ユニット）により行われ、校正データの変換器への入力は人手により行われているのが実情である。しかし、温度センサは交換される場合があるため、交換の度に校正データを入力する煩雑さや誤入力を防止する観点から、特開２００２−３１８１４２号公報に開示されているような技術が提案されている。

この技術では、本体ユニットに対して交換可能に構成された、温度センサを有するセンサユニットに当該温度センサについての校正データを保持した保持手段を設けておき、本体ユニットが温度センサの測定値に応じた値を用いて、当該保持手段に問い合わせを行い、当該保持手段から真値（補正後の値）を受信することにより測定結果を得るようにしたものである。

ところで、半導体装置の製造に用いられる露光装置においては、０．０１℃程度あるいはそれ以下の精密温調が必要とされ、これまで、装置立上げ時に温度センサの校正データを作業者がキーボードから手入力し、ホストコンピュータや温度制御ユニット／温度モニタユニットの記憶用ディスクやメモリに記憶させるようにしていた。
特開２００２−３１８１４２号公報

しかしながら、特開２００２−３１８１４２号公報で示される技術では、センサユニットから温度センサの出力を受け取った本体ユニットが、センサユニットの保持手段に逐次問い合わせを行い、センサユニットの保持手段から真値（補正後の値）を受信する構成であり、本体ユニットとセンサユニットとは互いに独立した別ユニットとして例えばケーブルで接続されるため、本体ユニットとセンサユニット間の通信にある程度の時間を要し、高速処理の妨げとなる場合があり、例えばバス接続におけるＣＰＵとメインメモリ間の通信のような高速のアクセス（例えば数十ｎｓｅｃ）は困難であった。また、本体ユニットとセンサユニット間をシリアルインターフェースではなく、パラレルインタフェースで接続することにより、ある程度の高速化は見込めるが、ケーブルの本数が増大する等の問題を生じる。

また、最近の露光装置においては、照明光の短波長化、高精度化、高スループット化に伴い、温度制御ないし温度モニタする箇所の数が非常に増えてきた。したがって、従来のように、校正データを作業者が手動で入力していたのでは、工数が増加する上、データ入力を間違えたり、複数のセンサがある場合に校正データのチャンネルを間違えたりするヒューマンエラーによる入力ミスの可能性が増大し、信頼性の維持は難しくなってきた。さらに、リペアパーツ（交換部品）としての温度センサについて、校正データをこれに関係づけて管理する必要もあり、部品管理が煩雑であった。なお、温度検出を高精度且つ高速に実施する必要があるため、特開２００２−３１８１４２号公報で示される技術では速度的に問題があり、対応することはできない。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、校正データの入力作業を行うことなく高速且つ高精度な温度計測を実現することを目的とする。また、高精度、高品質なデバイス等を製造できるようにすることを目的とする。

以下、この項に示す説明では、本発明を、実施形態を表す図面に示す部材符号に対応付けて説明するが、本発明の各構成要件は、これら部材符号を付した図面に示す部材に限定されるものではない。

本発明の第１の観点によると、温度検出手段（２１１）、前記温度検出手段に電気的に接続された電気回路手段（２１３）、および前記電気回路手段内に設けられた前記温度検出手段の固有の校正データが予め記憶された第１記憶手段（２１４）を有する計測ユニット（２１０）と、計測開始に先立ち前記第１記憶手段から前記校正データを一括的に読み出し、当該校正データに基づいて前記温度検出手段により検出される温度情報を補正して計測結果とする計測制御手段（２２６）を有する本体ユニット（２２０）とを備える温度計測装置が提供される。

この場合において、前記本体ユニット（２２０）は、前記第１記憶手段（２１４）から読み出した前記校正データを記憶可能な第２記憶手段（２２５）をさらに有することができる。また、前記計測ユニット（２１０）は、前記第１記憶手段（２１４）を含む前記電気回路手段が収納された第１コネクタ手段（２１３）、および前記電気回路手段と前記温度検出手段（２１１）とを電気的に接続するケーブル手段（２１２）を有し、前記本体ユニット（２２０）は、前記第１コネクタ手段（２１３）が着脱自在に電気的に接続可能な第２コネクタ手段（２２１）を有することができる。

本発明では、計測開始に先立ち計測ユニットの第１記憶手段から校正データを一括的に読み出して、読み出した校正データに基づいて温度情報を補正して計測結果としている。従って、計測ユニットの装着ないし交換時に、校正データを手入力する必要が無く、作業工数を大幅に削減でき、入力ミスもないので信頼性を向上することができるとともに、校正データの管理も不要となる。また、計測に先立ち、校正データを一括的に読み出すようにしたので、従来技術のように、計測ユニットと本体ユニットとの間で校正データを逐次転送する必要がなく、校正データに基づく補正処理を高速に行うことができる。また、計測中（計測データの転送中）に校正データを転送するものではないため、校正データをそれほど高速転送する必要がないので、校正データ転送用の配線として、パラレルインターフェースではなく、シリアルインターフェースを用いることができ、配線の本数も節約することができる。

本発明の第２の観点によると、マスク（Ｒ）のパターンを介して基板（Ｗ）を露光する露光装置（１０）において、本発明の第１の観点に係る温度計測装置（２１０，２２０）と、前記温度計測装置により計測された当該露光装置内の温度制御対象の温度に基づいて、該温度制御対象の温度を制御する温度制御装置（７０）とを備える露光装置が提供される。この発明では、本発明の第１の観点に係る温度計測装置を備えているので、計測ユニットの装着ないし交換に伴う作業工数を大幅に低減することができるとともに、温度計測の処理速度及び信頼性が向上するため、露光処理の生産性や露光精度を向上することができる。

本発明の第３の観点によると、本発明の第２の観点に係る露光装置（１０）を用いて、前記マスク（Ｒ）のパターンを前記基板（Ｗ）上に露光転写する工程を含むデバイス製造方法が提供される。この発明では、本発明の第２の観点に係る露光装置を用いて露光処理がなされるので、高性能、高品質なデバイスを安定的に製造することができるようになる。

本発明によると、温度計測を高い信頼性をもって高速に行うことができるとともに、計測ユニットの装着ないし交換も容易且つ高効率的に行うことができるようになるとう効果がある。また、高精度、高品質なデバイス等を製造できるという効果もある。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。

［温度計測装置］
図１は本発明の実施形態に係る温度計測装置の構成を示すブロック図である。この温度計測装置は、計測ユニット（センサユニット）２１０、及び本体ユニット２２０を備えて構成されている。本体ユニット２２０は、例えば、温度コントローラに組み込まれる。後述するように、計測ユニット２１０は本体ユニット２２０に対して交換可能な構成となっている。

計測ユニット２１０は、温度センサ２１１、ケーブル２１２及びコネクタ２１３を備えて構成されている。温度センサ２１１は、例えば測温抵抗体、熱伝対、水晶素子等を検出素子としたセンサである。温度センサ２１１とケーブル２１２、ケーブル２１２とコネクタ２１３とは、それぞれ半田付けなどにより互いに切れ離せない構造をもって接続されている。コネクタ２１３の内部には、記憶部２１４が収容されている。コネクタ２１３は、これと嵌合接続可能なコネクタ２２１を介して本体ユニット２２０に着脱自在に接続される。ケーブル２１２は温度センサ２１１からの検出信号（アナログ信号）を電送する２〜４本からなるシールド線である。

記憶部２１４は温度センサ２１１の固有の特性に基づく校正データ（特性データ、補正データ）が予め記憶されたメモリを備え、このメモリは、特に限定されないが、電源バックアップが不要である不揮発性メモリ、例えばＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリ等を採用することができる。記憶部２１４には、計測ユニット２１０の出荷時あるいは必要に応じて、温度センサ２１１の校正データの計測作業が実施され、その計測結果に基づく校正データが記憶されている。なお、校正データは、データ形式は特に限定されないが、温度センサ２１１が温度による抵抗値変化を利用して検出するセンサである場合であって、１点校正の場合には温度のオフセット値、２点校正の場合には温度の感度誤差と温度のオフセット（１次補正式）とすることができる。また、サーミスタのように非線形性が強いセンサを用いる場合にはマップデータとすることができる。

本体ユニット２２０は、計測ユニット２１０のコネクタ２１３が着脱自在に嵌合接続されるコネクタ２２１、アナログ信号を処理する信号処理部２２４、デジタル伝送のインタフェイス部を含む記憶部２２５、及び演算処理部（ＣＰＵ）２２６を備えて構成されている。信号処理部２２４、記憶部２２５及び演算処理部２２６は、筐体２２７内に収容されており、コネクタ２２１は、その一部（接続部）が外部に露出するように筐体２２７に取り付けられている。信号処理部２２４は、温度センサ２１１からのアナログ信号を増幅する回路、フィルタリング処理する回路、デジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路等を含んで構成される。記憶部２２５が備えるメモリとしては、ここでは演算処理部２２６との通信速度が高速であるという観点から揮発性メモリとしてのＤＲＡＭを用いるものとするが、不揮発性メモリであってもよい。

温度センサ２１１からケーブル２１２及びコネクタ２１３を介して送られるアナログ信号を信号処理部２２４に伝送するため、コネクタ２２１と信号処理部２２４はアナログ信号線（２〜４本）で接続されている。また、コネクタ２１３内の記憶部２１４に記憶された校正データを記憶部２２５に転送するため、コネクタ２２１と記憶部２２５はデジタル信号線で接続されている。このデジタル信号線は、伝送速度をそれ程考慮する必要がないので、その本数が少ないシリアルインターフェースを採用すれば十分である。

信号処理部２２４及び記憶部２２５は、それぞれ演算処理部２２６にデジタル信号線により接続されており、記憶部２２５と演算処理部２２６との接続は、データ転送の高速化を図るためバス接続（外部バス）とすることが望ましい。

本体ユニット２２０は、電源投入時やリセット時のイニシャルシーケンスにおいて、計測ユニット２１０の記憶部２１４から、温度センサ２１１の校正データを読み出し、本体ユニット２２０内の記憶部２２５に当該校正データを展開（所謂メモリダンプ）する。イニシャルシーケンスの終了後の温度計測シーケンスにおいては、演算処理部２２６は記憶部２２５に記憶された校正データ（オフセット、１次補正式、マップデータ等）に基づいて、温度センサ２１１からの検出結果（信号処理部２２４から出力されるデジタル信号）を補正し、高精度な温度計測結果として記憶保持し、又は他の処理装置（温度コントローラ等）に通知する。

計測ユニット２１０の記憶部２１４から本体ユニット２２０の記憶部２２５への校正データの転送を、イニシャルシーケンスで（即ち計測に先立って）行い、実際の温度計測シーケンスにおいては、演算処理部２２６が記憶部２２５から校正データを読み出して温度センサ２１０からの検出結果を補正演算するようにしており、演算処理部２２６と記憶部２２５との間の通信速度は極めて高速であるため、補正演算を高速処理することが可能である。

図２は本発明の実施形態に係る温度計測装置の他の構成を示すブロック図である。図１と実質的に同一の構成部分については同一の番号を付し、その説明は省略する。この温度計測装置では、計測ユニット２１０を２つ接続できるように、本体ユニット２２０は、２つのコネクタ２２１を備えているとともに、本体ユニット２２０の筐体２２７には、２つの端子台２２３が設けられている。なお、２つの計測ユニット２１０は同一の構成であるので、ここでは一方のみについて説明する。コネクタ２２１と端子台２２３とは、それぞれケーブル２２２を介して接続されている。ケーブル２２２は、各計測ユニット２１０の温度センサ２１１からコネクタ２１３及びコネクタ２２１を介して送られるアナログ信号を伝送するアナログ信号線、及びコネクタ２１３内の記憶部２１４内の校正データを読み出すためのデジタル信号線で構成されている。アナログ信号線は、２〜４本の信号線で構成され、ノイズによる影響を避けるため、シールドすることが望ましい。デジタル信号線は、その本数を少なくするためにシリアルインターフェースを採用することが望ましく、アナログ信号線にノイズを載せないためにも一括シールド線を使用することが望ましい。記憶部２２５内には、一方の計測ユニット２１０の校正データが格納される領域と、他方の計測ユニット２１０の校正データが格納される領域が確保されている。本体ユニット２２０内において、２つの端子台２２３と信号処理部２２４とは、それぞれアナログ信号線を介して接続されており、端子台２２３，２２３と記憶部２２５はそれぞれデジタル信号線を介して接続されている。

なお、本体ユニット２２０には、ここでは２個の計測ユニット２１０を接続できるようにしたものを例示したが、演算処理部２２６の速度や本体ユニット２２０の筐体２２７の寸法が許す範囲で、さらに多数の計測ユニットを接続できるように、コネクタ２２１、ケーブル２２２及び端子台２２３を多数設けてもよい。また、端子台２２３のデジタル部分は通信用コネクタでもよい。さらに、端子台２２３のアナログ部分も十分に接触抵抗の低いコネクタを使用してもよい。また、図２ではケーブル２２２と端子台２２３とを設けることで、温度センサ２１１（即ち、温度測定対象）と本体ユニット２２０との距離調整を行う構成となっているが、端子台２２３の代わりにコネクタ２２１を本体ユニット２２０に設け、そのコネクタ２２１に直接、コネクタ２１３を接続するようにしてもよい。

本体ユニット２２０は、電源投入時やリセット時のイニシャルシーケンスにおいて、各計測ユニット２１０のそれぞれの記憶部２１４から、それぞれ対応する温度センサ２１１についての校正データを読み出し、本体ユニット２２０内の記憶部２２５の対応する領域に当該校正データを展開（所謂メモリダンプ）する。イニシャルシーケンスの終了後の温度計測シーケンスにおいては、演算処理部２２６は記憶部２２５に記憶された校正データ（オフセット、１次補正式、マップデータ等）に基づいて、各温度センサ２１１からの検出結果（信号処理部２２４から出力されるデジタル信号）を補正し、高精度な温度計測結果として記憶保持し、または他の処理装置（温度コントローラ等）に通知する。

計測ユニット２１０の記憶部２１４から本体ユニット２２０の記憶部２２５への校正データの転送は、イニシャルシーケンスで行うようにしたので、多少時間を要したとしても、温度計測の際のサンプリング速度を落とすことなく、校正データによる検出結果の補正が可能である。また、校正データの転送をイニシャルシーケンスで行うようにしたので、ケーブル２２２の本数を減らすために、計測ユニット２１０の記憶部２１４と本体ユニット２２０の記憶部２２５との間の通信に、通信速度が比較的に遅いシリアルインタフェースを採用しても何ら問題がない。さらに、校正データの転送をイニシャルシーケンスで行い、実際の温度計測シーケンスにおいては、演算処理部２２６が記憶部２２５から校正データを読み出して温度センサ２１０からの検出結果を補正演算するようにしており、演算処理部２２６と記憶部２２５との間の通信速度は極めて高速であるため、補正演算を高速処理することが可能である。

［露光装置］
次に、上述した温度計測装置を採用した露光装置について説明する。まず、露光装置の全体構成及び主として空調系について図３を参照して説明し、その後に露光装置の液体温調系について図４を参照して説明する。

まず、図３を参照する。この露光装置１０は、クリーンルーム内の床面Ｆ上に設置された本体チャンバ１２と、この本体チャンバ１２に隣接して配置された機械室１４とを備えている。

本体チャンバ１２の内部は、環境条件（清浄度、温度、圧力、湿度等）がほぼ一定に維持され、その内部空間内には、機械室１４側の１つの大部屋１６と、この大部屋１６の機械室１４とは反対側に上下２段に配置された２つの小部屋１８，２０とが設けられている。この内、大部屋１６は、その内部に露光装置本体２２が収納された露光室となっている。以下においては、この大部屋１６を、露光室１６と呼ぶ。

上記一方の小部屋１８は、その内部に、複数枚のマスクとしてのレチクルを保管するレチクルライブラリ８０及び水平多関節型ロボットから成るレチクルローダ８２によって、レチクルＲが露光装置本体２２を構成する後述するレチクルステージＲＳＴ上に搬入され、かつレチクルステージＲＳＴ上から搬出される。本実施形態では、これらレチクルライブラリ８０とレチクルローダ８２とによってマスク搬送系としてのレチクルローダ系が構成され、このレチクルローダ系が小部屋１８に収納されている。すなわち、小部屋１８によってマスク搬送系としてのレチクルローダ系を収納するマスク搬送系収納室が構成されている。以下においては、小部屋１８を、便宜上、レチクルローダ室１８と呼ぶものとする。

なお、マスク搬送系としてのレチクルローダ系は、上記構成に限られるものではなく、例えば複数枚のレチクルを収納可能なボトムオープンタイプの密閉式カセット（コンテナ）をレチクルライブラリ８０の代わりに用いても良いし、あるいはレチクルローダとして搬送アームをスライドさせる機構を用いても良い。また、レチクル保管部（レチクルライブラリ８０）とレチクルローダ８２とを異なる部屋に配置しても良いし、あるいは前述の密閉式カセットをレチクルローダ室１８の上部に載置し、その気密性を維持した状態でボトムオープンにてレチクルをレチクルローダ室１８内に搬入するようにしても良い。要は、小部屋１８にはレチクルローダのみが配置されていても良い。

また、他方の小部屋２０は、その内部に、複数枚の基板としてのウエハを保管するウエハキャリア８４、ウエハキャリア８４に対してウエハを出し入れする水平多関節型ロボット８６及び該ロボット８６と露光装置本体２２を構成するウエハステージＷＳＴとの間でウエハを搬送するウエハ搬送装置８８とが収納されている。本実施形態では、これらウエハキャリア８４、ロボット８６及びウエハ搬送装置８８によって基板搬送系としてのウエハローダ系が構成され、このウエハローダ系が小部屋２０に収納されている。すなわち、小部屋２０によって基板搬送系としてのウエハローダ系を収納する基板搬送系収納室が構成されている。以下においては、小部屋２０を、便宜上、ウエハローダ室２０と呼ぶものとする。

なお、基板搬送系としてのウエハローダ系は、上記構成に限られるものではなく、例えば多関節型のロボットのみでウエハローダ系を構成しても良いし、ウエハローダ室２０内にウエハローダのみを配置しても良い。

前記露光室１６、レチクルローダ室１８及びウエハローダ室２０のそれぞれは、ステンレス（ＳＵＳ）あるいはポリテトラフルオロエチレン等の脱ガスの少ない素材から成る給気管路２４及び該給気管路２４の前記露光室１６、レチクルローダ室１８及びウエハローダ室２０との反対側の端部に接続された接続部２６を介して機械室１４に接続されている。接続部２６は、少なくとも給気管路２４（本体チャンバ１２）に対して着脱自在となっており、ここでは、伸縮可能な蛇腹状部材によって形成されている。このため、本実施形態では、機械室１４内部に収納された後述する空調装置を構成する送風機で発生した振動が、接続部２６の伸縮によって吸収され、その振動が本体チャンバ１２側に与える影響が効果的に軽減されるようになっている。なお、本実施形態では、給気管路２４及び接続部２６によって、給気経路が構成されている。また、機械室１４を露光室１６に隣接して設置しなくてもよく、例えば本体チャンバ１２が設置されるクリーンルームとは別のスペース（床下など）に機械室１４を設けても良い。

なお、ケミカルフィルタＣＦ３の上流側の流路（接続部２６を含む）も脱ガスの少ない材料で構成し、ケミカルフィルタＣＦ３等の寿命を延ばすようにしても良い。

前記露光室１６に収納された露光装置本体２２は、ミラーＭ１，Ｍ２を含む照明光学系２８、この照明光学系２８の下方に配置された投影光学系ＰＬ、この投影光学系ＰＬと照明光学系２８とに間に配置され、マスクとしてのレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬの下方に配置され、基板としてのウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴ、及び投影光学系ＰＬを保持するとともにウエハステージＷＳＴが搭載された本体コラム３０等を備えている。

照明光学系２８は、ミラーＭ１，Ｍ２の他、オプチカルインテグレータ、視野絞り（いずれも図示省略）等を含み、これらの光学部材が不図示の照明系ハウジング内に所定の位置関係で収納されて成る。この照明光学系２８と同様の構成の照明光学系は、例えば特開平１−２５９５３３号公報及びこれに対応する米国特許第５，３０７，２０７号などに開示されている。

照明光学系２８は、不図示の引き回し光学系（リレー光学系）を介して不図示の光源としてのＫｒＦエキシマレーザ（出力波長２４８ｎｍ）あるいはＡｒＦエキシマレーザ（出力波長１９３ｎｍ）等のエキシマレーザに接続されている。上記の引き回し光学系は、その少なくとも一部にビーム・マッチング・ユニットと呼ばれる、光源と照明光学系２８との間の光軸調整用の光学系を含む。また、図示は省略されているが、照明光学系２８が収納される照明系ハウジング、及び光源（本実施形態では上記エキシマレーザ）と照明光学系２８との間に配置され、少なくとも一部にビーム・マッチング・ユニットを含む上記引き回し光学系が収納される筐体（鏡筒）は、それぞれ内部が不活性ガス（例えば窒素、ヘリウムなど）でパージされ、清浄度が極めて良好に維持されるようになっている。

なお、照明光学系２８の少なくとも一部を露光室１６の外部に配置しても良いし、これに加えて、あるいは単独で、光源、引き回し光学系、及び照明光学系２８を除く残りの一部（例えばウエハステージＷＳＴなど）を露光室１６とは別の筐体内に配置しても良い。この場合、上記別の筐体は、露光室１６の内部に配置しても良いし、露光室１６外に配置しても良い。要は、露光室１６内には露光装置本体２２の少なくとも一部が配置されていれば良く、露光室１６内に配置する部材やその構成は任意で構わない。また、上記光源は本体チャンバ１２が設置されるクリーンルームに配置してもよいし、あるいはそのクリーンルームとは別のスペース（床下など）に配置しても良い。

前記本体コラム３０は、本体チャンバ１２の底面上に設置されたベースプレートＢＰの上方に複数の防振台３２を介して支持されている。本体コラム３０は、防振台３２によって支持されたメインコラム３４と、このメインコラム３４上部に立設されたサポートコラム３６とを有している。メインコラム３４の天井面を成すメインフレームに、ファーストインバと呼ばれる不図示の保持部材を介して投影光学系ＰＬが保持されている。この場合、投影光学系ＰＬは、その光軸方向が上下方向（Ｚ軸方向）とされている。投影光学系ＰＬとしては、ここでは、投影倍率が１／４あるいは１／５の縮小光学系が用いられている。サポートコラム３６は、不図示の照明系ハウジングの少なくとも一部を下方から支持している。

投影光学系ＰＬには、温度モニタ用の温度センサ９４，９５，９６が配置されている。これらの温度センサ９４，９５，９６は、図２に示した温度計測装置の計測ユニット２１０の温度センサ２１１に相当するセンサであり、当該温度センサ９４，９５，９６をそれぞれ含む計測ユニット２１０の一部である。温度センサ９４，９５，９６についての校正データは、それぞれ対応する計測ユニット２１０の記憶部２１４に予め記憶されている。温度センサ９４，９５，９６の検出値は、図２に示す本体ユニット２２０に相当する機能を備える温度モニタ用のＥＳユニット７１（図３では図示せず、図６参照）に供給される。

ウエハステージＷＳＴは、メインコラム３４の底板を構成するステージベース上で不図示の平面モータやリニアモータ等の駆動装置によって２次元方向に駆動される。このウエハステージＷＳＴの上面には、ウエハホルダ３８を介してウエハＷが真空吸着等によって固定される。ウエハステージＷＳＴのＸＹ面内の位置、及び回転量は、ウエハステージＷＳＴに設けられた不図示の移動鏡及びレーザ干渉計ＩＦ１を有する干渉計システムによって例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で計測されている。

図３では図示を簡略化しているが、より具体的には、ウエハステージＷＳＴに設けられる移動鏡はＸ軸に垂直な反射面を有する平面鏡及びＹ軸に垂直な反射面を有する平面鏡より構成されている。また、レーザ干渉計ＩＦ１は、Ｘ軸に沿って移動鏡にレーザビームを照射する２個のＸ軸用のレーザ干渉計及びＹ軸に沿って移動鏡にレーザビームを照射するＹ軸用のレーザ干渉計より構成されており、Ｘ軸用の１個のレーザ干渉計及びＹ軸用の１個のレーザ干渉計により、ウエハステージＷＳＴのＸ座標及びＹ座標が計測される。さらに、Ｘ軸用の２個のレーザ干渉計の計測値の差により、投影光学系ＰＬの光軸（Ｚ軸）周りのウエハステージＷＳＴの回転角が計測される。レーザ干渉計ＩＦ１により計測されたＸ座標、Ｙ座標、及び回転角の情報が不図示のステージ制御系に供給され、該ステージ制御系は、供給された座標をモニターしつつ、ウエハステージＷＳＴの移動を制御する。

ここで、レーザ干渉計ＩＦ１から射出されるレーザビームは、その光路の温度や大気圧の変化により波長が変化し、位置計測の誤差要因となるため、各Ｘ軸用及びＹ軸用のレーザ干渉計ＩＦ１の光路近傍には、波長補正用の温度センサとしてＸ軸用の温度センサ９７及びＹ軸用の温度センサ９８（図３では温度センサ９７のみを表示）が配置されており、これらの温度センサ９７，９８の計測結果に基づいて補正することにより、正確な位置計測を行えるようにしている。なお、ここでは、Ｘ軸用の温度センサ９７はＸ軸用の２個のレーザ干渉計ＩＦ１について１個だけ設けるものとしているが、それぞれについて温度センサ９７を設けても良い。また、ウエハステージＷＳＴのＸ軸又はＹ軸周りの回転量を計測するピッチング干渉計やその他のレーザ干渉計を設ける場合には、これらについても同様に温度センサを設けることができる。

前記レチクルステージＲＳＴは、メインコラム３４の上面に設けられた不図示のセカンドインバと呼ばれる支持部材の天井部を構成するレチクルステージベース上に載置されている。レチクルステージＲＳＴは、露光装置本体２２が、例えば特開平５−２１３１４号公報及びこれに対応する米国特許第５，２４３，１９５号などに開示される静止露光を行うタイプの場合には、水平面内で微小駆動可能に構成される。また、露光装置本体２２が、例えば特開平４−１９６５１３号公報及びこれに対応する米国特許第５，４７３，４１０号などに開示される走査露光を行うタイプの場合には、レチクルステージＲＳＴは、上記に加え、所定の走査方向に所定ストローク範囲で駆動可能に構成される。

レチクルステージＲＳＴの位置は、ウエハステージＷＳＴの場合と同様に、レーザ干渉計ＩＦ２を有する干渉計システムにより計測され、計測結果に基づいてレチクルステージＲＳＴの移動が制御されるようになっている。また、ウエハステージＷＳＴの干渉計システムと同様に、レーザ干渉計ＩＦ２から射出されるレーザビームの光路近傍には、波長補正用の温度センサ９９が配置されており、該温度センサ９９の計測結果に基づいて補正することにより、正確な位置計測を実現できるようにしている。なお、図３では、温度センサ９９は１個だけ表示しているが、レーザ干渉計ＩＦ２が複数設けられている場合には、これらにそれぞれ対応して設けることができる。

ここで、温度センサ９７，９８，９９は、図２に示した温度計測装置の計測ユニット２１０の温度センサ２１１に相当するセンサであり、当該温度センサ９７，９８，９９をそれぞれ含む計測ユニット２１０の一部である。温度センサ９７，９８，９９についての校正データは、それぞれ対応する計測ユニット２１０の記憶部２１４に予め記憶されている。温度センサ９７，９８，９９の検出値は、図２に示す本体ユニット２２０に相当する機能を備えるＥＳユニット７１（図１では図示せず、図６参照）に供給され、干渉計システムによる検出値の補正に用いられる。

このようにして構成された露光装置本体２２によると、不図示のエキシマレーザから出射されたパルス紫外光が、各種レンズやミラー等からなる照明光学系２８により、必要な形状（大きさを含む）に整形されるとともにその照度が均一化されて、所定のパターンが形成されたレチクルＲを照明する。これにより、レチクルＲに形成されたパターンが投影光学系ＰＬを介してウエハステージＷＳＴ上に保持されたウエハＷ上の各ショット領域に縮小転写されるようになっている。

本実施形態では、ウエハＷとして、その表面に感光剤としてポジ型の化学増幅型のレジストが塗布されたものが使用される。

本体チャンバ１２内の前記給気管路２４の一端（機械室１４側の端部）には、化学物質除去フィルタとしてのケミカルフィルタＣＦ３が配置されている。給気管路２４の他端側は、２つに分岐され、その一方の分岐路２４ａはレチクルローダ室１８に接続されている。そのレチクルローダ室１８側の空調用気体としての空気の噴き出し口の部分には、レチクルローダ室１８内に流入する空気中のパーティクルを除去するエアフィルタとしてのＵＬＰＡフィルタ（ｕｌｔｒａ ｌｏｗ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ａｉｒ−ｆｉｌｔｅｒ）及びフィルタプレナムから成るフィルタボックスＡＦ１が設けられている。また、レチクルローダ室１８のフィルタボックスＡＦ１と反対側には、リターン部４０が設けられている。このリターン部４０の外側の部分に排気経路としてのリターンダクト４２の一端が接続され、このリターンダクト４２の他端側は機械室１４の底面の一部に接続されている。

前記分岐路２４ａには、その末端部に別の分岐路２４ｃが設けられ、この分岐路２４ｃは、ウエハローダ室２０に接続されている。そのウエハローダ室２０側の空気の噴き出し口の部分には、ウエハローダ室２０内に流入する空気中のパーティクルを除去するエアフィルタとしてのＵＬＰＡフィルタ及びフィルタプレナムから成るフィルタボックスＡＦ２が設けられている。また、ウエハローダ室２０のフィルタボックスＡＦ２と反対側には、リターン部４４が設けられている。このリターン部４４のウエハローダ室２０と反対側には、リターンダクト４２に連通する排気口が設けられている。

また、前記他方の分岐路２４ｂは、レチクルローダ室１８の露光室１６との境界部に形成された噴き出し口９０のレチクルローダ室１８側に配置されたフィルタボックスＡＦ３に接続されている。このフィルタボックスＡＦ３は、露光室１６内に流入する空気中のパーティクルを除去するエアフィルタとしてのＵＬＰＡフィルタ及びフィルタプレナムから成る。そして、この場合、噴き出し口９０から均一な気流がサイドフローにて露光室１６の上部空間に送り込まれるようになっている。

また、露光室１６の底部の機械室１４側には、図３に示されるように、リターン部４６が設けられている。このリターン部４６下方のチャンバ１２底壁には、排気経路としてのリターンダクト４８の一端側に連通する排気口が形成され、リターンダクト４８の他端側は機械室１４の底面の一部に接続されている。

前記機械室１４底部の本体チャンバ１２とは反対側には、外気取り入れ口としてのＯＡ口５０が形成され、このＯＡ口５０部分に対向して化学物質除去フィルタとしてのケミカルフィルタＣＦ２が配置されている。

前記本体チャンバ１２内、特に露光室１６内は、清浄度を保つために、外部に対して常に陽圧に保たれている。そのため、本体チャンバ１２の前面等や不図示のインラインインターフェイス部等から空気が外部に漏れている。この漏れ分の外気を取り入れるため、ＯＡ口５０が設けられている。また、本実施形態では、化学増幅型レジストのいわゆるＴシェイプ対策のため等の目的で、ＯＡ口５０を介して装置内部に取り込まれる空気中の化学物質（不純物）を除去して清浄な空気のみを装置内に取り入れるため、ケミカルフィルタＣＦ２がＯＡ口５０部分に設けられている。

機械室１４内部の該機械室１４の高さ方向中央やや下側の位置には、冷却装置としてのクーラー（ドライコイル）５２が設けられらている。このクーラー５２の出口部分には、クーラー表面の温度を検出する温度センサ５４が配置されている。

機械室１４内の空気通路のクーラー５２上方には、該クーラー５２に対して所定間隔を隔てて加熱装置としての第１ヒータ５６が配置されている。この第１ヒータ５６上方の機械室１４の出口部分には、第１送風機５８が配置されている。この場合、クーラー５２、第１ヒータ５６及び第１送風機５８によって、第１空調装置が構成されている。

また、機械室１４内の空気通路の第１ヒータ５６の下方には、クーラー５２を下方から上方に通過した空気の約１／５が流れ込む分岐路６０が設けられている。この分岐路６０の機械室１４側の端部は、伸縮可能な蛇腹状部材６０ａにより構成されている。この場合も、前述と同様に、この蛇腹状部材６０ａによって機械室１４側の振動が本体チャンバ１２側に与える影響が効果的に軽減されるようになっている。

前記分岐路６０の蛇腹状部材６０ａより機械室１４とは反対側の部分は、露光室１６内に配置されている。分岐路６０内には、加熱装置としての第２ヒータ６２、第２送風機６４が順次配置されている。この場合、クーラー５２、第２ヒータ６２及び第２送風機６４によって第２空調装置が構成されている。ここで、第２送風機６４は、露光室１６内に配置されているが、第２送風機６４は第１送風機５８の１／４程度の噴き出し流量の小型の送風機であるから、その振動は殆ど問題にならない。

第２送風機６４の機械室１４とは反対側に、ウエハステージＷＳＴ近傍に対する空気の噴き出し口が形成され、この噴き出し口部分にケミカルフィルタＣＦ４，ＵＬＰＡフィルタ及びフィルタプレナムから成るフィルタボックスＡＦ４が配置されている。これらケミカルフィルタＣＦ４、フィルタボックスＡＦ４が設けられた噴き出し口に対向して、露光室１６のウエハローダ室２０寄りの部分には、排気経路としてのリターンダクト６６の一端側の開口端が配置され、このリターンダクト６６の他端側は機械室１４の底面の一部に接続されている。

前記３つのリターンダクト４２，４８，６６が接続された機械室１４の底面の一部には、開口が形成され、この開口部に対向して化学物質除去フィルタとしてのケミカルフィルタＣＦ１が設けられている。このケミカルフィルタＣＦ１は、機械室１４に設けられた不図示の開閉扉を介して容易に出し入れできるようになっている。

本実施形態で用いられるケミカルフィルタＣＦ１，ＣＦ２，ＣＦ３，ＣＦ４としては、クリーンルーム内に存在するアンモニアガス等の塩基性ガスの他、シロキサン、シラザン等のシリコン系の有機物、ハイドロカーボンは勿論、可塑剤や難燃剤その他の化学的不純物をも除去するものが用いられている。具体的には、ケミカルフィルタＣＦ１，ＣＦ２，ＣＦ３，ＣＦ４として活性炭フィルタ（例えば、ニッタ（株）製のギガソープ）やゼオライトフィルタが用いられる。

更に、機械室１４内のクーラー５２の下方には、ドレインパン６８が配置されている。このドレインパン６８には、配管系は接続されていない。

前記本体チャンバ１２内の前記給気管路２４の分岐部の機械室１４寄りの部分には、給気管路２４内部の空気の温度を検出する温度センサ７２が配置されている。また、ケミカルフィルタＣＦ４の上流側には、第２送風機６４から送り出される空気の温度を検出する温度センサ７４が配置されている。

ここで、温度センサ５４，７２，７４は、図２に示した温度計測装置の計測ユニット２１０の温度センサ２１１に相当するセンサであり、当該温度センサ５４，７２，７４をそれぞれ含む計測ユニット２１０の一部である。温度センサ５４，７２，７４についての校正データは、それぞれ対応する計測ユニット２１０の記憶部２１４に予め記憶されている。温度センサ５４，７２，７４の検出値は、図２に示す本体ユニット２２０に相当する機能を備える温度コントローラ７０（図３では不図示、図６参照）に供給され、温度コントローラ７０がクーラー５２、第１ヒータ５６、第２ヒータ６２、第１送風機５８及び第２送風機６４を適宜に制御する。

次に、露光装置１０に設けられる液体温調系について図４を参照して説明する。液体温調系は、冷媒を用いて投影光学系ＰＬ及びアライメント系ＡＬを制御対象として温度制御・管理する第１制御系１６１と、冷媒を用いてレチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴを制御対象として温度制御・管理する第２制御系１６２を備えている。各制御系１６１，１６２により、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴの駆動用のリニアモータを液体冷却している。尚、温度調節用の冷媒としては、ＨＦＥ（ハイドロ・フルオロ・エーテル）やフロリナートを用いることができるが、本実施形態では地球環境保護の観点から、地球温暖化係数が低く、オゾン破壊係数がゼロであるＨＦＥを用いている。

第１制御系１６１において温度調節が施されたタンク１６３内の冷媒は、ポンプ１６４を経た後にアライメント系ＡＬ及び投影光学系ＰＬを順次循環する循環系Ｃ１と、蒸発器１６５で冷却される冷却系Ｃ２とに分岐される。ポンプ１６４から吐出された直後の冷媒温度は温度センサ１６６で検出されて温度コントローラ７０に出力される。循環系Ｃ１に関して、投影光学系ＰＬは、鏡筒１６８の周りを螺旋状に配管されることで冷媒による温度調節範囲が広く設定されている。本実施形態では、図４において、冷媒が鏡筒１６８の周りを螺旋状に上から下へ循環されるように構成したが、これに限らず下から上へ螺旋状に循環するように構成しても良い。また、この循環系Ｃ１では、投影光学系ＰＬを循環する前の冷媒温度を検出する温度センサ１６９が設けられており、その検出結果はコントローラ７０に出力される。ここで、温度センサ１６６及び温度センサ１６９は、図２に示した温度計測装置の計測ユニット２１０の温度センサ２１１に相当するセンサであり、当該温度センサ１６６，１６９をそれぞれ含む計測ユニット２１０の一部である。温度センサ１６６，１６９についての校正データは、それぞれ対応する計測ユニット２１０の記憶部２１４に予め記憶されている。尚、本実施形態では上述の如く、鏡筒１６８の周りをほぼ全面に渡って螺旋状に配管することで投影光学系ＰＬの温調を行うが、投影光学系ＰＬを保持する部材（前述のメインコラム３４）あるいは鏡筒１６８のフランジに配管して温調を行う（フランジ温調方式）ようにしても良い。

オフアクシス系のアライメント系ＡＬとしては、ＬＳＡ（Ｌａｓｅｒ Ｓｔｅｐ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、ＦＩＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｉｍａｇｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式、又はＬＩＡ（Ｌａｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式のアライメントセンサを用いることができる。ＬＳＡ方式は、Ｈｅ−Ｎｅ等のレーザ光をウエハＷ上のドット列状のアライメントマークに照射し、そのマークにより回折又は散乱された光を用いてマーク位置を検出する方式である。また、ＦＩＡ方式は、ハロゲンランプ等を光源とする波長帯域幅の広い光で照明し、ＣＣＤカメラなどで撮像したアライメントマークの画像データを画像処理してマーク位置を計測する方式である。更に、ＬＩＡ方式は、ウエハＷ上の回折格子状のアライメントマークにピッチ方向に対照的に傾斜した２つのコヒーレントビーム（半導体レーザ等）を照射し、発生した２つの回折光を干渉させ、その位相からアライメントマークの位置を計測する方式である。尚、アライメントセンサとしては、例えばＷＯ９８／３９６８９に開示されているような方式、即ちウエハ上のアライメントマークに対して、アライメント検出光（Ｈｅ−ＮｅやＹＡＧレーザ光等）を垂直に照射し、マークから発生した同一次数の回折光を検出する方式のものを用いることも可能である。本実施形態においては、上記のうちのＦＩＡ方式のアライメントセンサを用いているものとする。

上記の循環系Ｃ１ではアライメント系ＡＬの中、アライメント光源に対して冷媒を循環させて温度調節を行っている。循環方式としては、例えば投影光学系ＰＬと同様に、光源を収納する筐体に螺旋状に配管することが可能である。尚、アライメント系ＡＬにおいて、アライメント光源のみならず、アライメント用光学系を収納する筐体に対しても冷媒を循環させて温度調節を実施する構成としてもよい。また、オフアクシス系ではなく、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上のマークを検出するＴＴＲ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｒｅｔｉｃｌｅ）方式やＴＴＬ（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｔｈｅ Ｌｅｎｓ）方式においても同様に、アライメント光源や筐体に対して冷媒を循環させて温度調節を行うことができる。循環系Ｃ１でアライメント系ＡＬ及び投影光学系ＰＬを循環した冷媒は、上下２段に連通して仕切られたタンク１６３の上側チャンバに環流する。

尚、ＴＴＲ方式及びＴＴＬ方式のアライメントセンサは、投影光学系ＰＬを介してウエハＷに形成されたアライメントマークの位置を計測するため、投影光学系ＰＬの物体面（レチクル）側において投影光学系ＰＬの開口部に対して進退可能に構成されている。よって、これらのアライメントセンサを備える場合には、アライメントセンサを進退させるためのモータ等を含む駆動機構が設けられる。

一方、冷却系Ｃ２の冷媒は、蒸発器１６５で冷却された後にタンク１６３の上側チャンバに環流する経路Ｃ３と、熱交換器１７０に向かう経路Ｃ４とに分岐される。尚、蒸発器１６５は、気体冷媒を循環させる冷凍機１７３により冷却されている。冷却された冷媒は、経路Ｃ４で熱交換器１７０で熱交換に使用された後に、タンク１６３の上側チャンバに環流し改めて冷却される。

タンク１６３の下側チャンバにはコントローラ７０に制御されるヒータ１７１が配設されている。この温度コントローラ７０は、温度センサ１６６，１６９の検出結果に基づいてヒータ１７１の駆動を制御することで、冷媒を介してアライメント系ＡＬ及び投影光学系ＰＬの温度を、例えば２３℃±０．０１℃に制御（管理）する。尚、温度コントローラ７０は、フィードフォワード制御及びフィードバック制御を行ってアライメント系ＡＬ及び投影光学系ＰＬの温度を制御する。

第２制御系１６２では、熱交換器１７０で冷却された冷媒は、ポンプ１７４を経た後に、レチクルステージＲＳＴを循環する循環系Ｃ５と、ウエハステージＷＳＴを循環する循環系Ｃ６とに分岐される。尚、第２制御系１６２における冷媒は、タンク１６３に環流せずに閉じた系で循環する構成になっている。循環系Ｃ５には、ポンプ１７４の下流の位置にヒータ１７５が設けられるとともに、レチクルステージＲＳＴに循環させる前の冷媒温度及びレチクルステージＲＳＴを循環させた後の冷媒温度をそれぞれ検出する温度センサ１７６ａ，１７６ｂが設けられており、温度センサ１７６ａ，１７６ｂの検出結果は温度コントローラ７０に出力される。温度コントローラ７０は、温度センサ１７６ａ，１７６ｂから出力される検出結果を単純平均又は加重平均し、得られた冷媒温度に基づいてヒータ１７５をフィードバック制御することで、レチクルステージＲＳＴの温度を例えば２３℃±０．１℃に制御（管理）する。尚、本実施形態では熱交換器１７０で冷却した冷媒をポンプ１７４へ循環させるように構成したが、熱交換器１７０の圧力損失が大きい場合には、ポンプ１７４を熱交換器１７０よりも上流に配置し、そして循環系Ｃ５，Ｃ６の戻り冷媒（各ステージを冷却した後の冷媒）の合流地点をポンプ１７４よりも上流の位置とするように構成すれば良い。

循環系Ｃ６には、ポンプ１７４の下流の位置にヒータ１７８が設けられるとともに、ウエハステージＷＳＴに循環させる前の冷媒温度及びウエハステージＷＳＴを循環させた後の冷媒温度をそれぞれ検出する温度センサ１７９ａ，１７９ｂが設けられており、温度センサ１７９ａ，１７９ｂの検出結果は温度コントローラ７０に出力される。ウエハステージＷＳＴはＸ軸とＹ軸のリニアモータを独立して温度制御するとさらに望ましく、その場合には温度センサ１７９ａ，１７９ｂと同様な温度センサが追加される。温度コントローラ７０は、温度センサ１７９ａ，１７９ｂから出力される検出結果を平均又は加重平均し、得られた冷媒温度に基づいてヒータ１７８をフィードバック制御することで、ウエハステージＷＳＴの温度を例えば２３℃±０．１℃に制御（管理）する。循環系Ｃ５によってレチクルステージＲＳＴを循環した冷媒及び循環系Ｃ６によってウエハステージＷＳＴ５を循環した冷媒は、それぞれ熱交換器１７０で冷却された後に合流する。

ここで、温度センサ１７６ａ，１７６ｂ，１７９ａ，１７９ｂは、図２に示した温度計測装置の計測ユニット２１０の温度センサ２１１に相当するセンサであり、当該温度センサ１７６ａ，１７６ｂ，１７９ａ，１７９ｂをそれぞれ含む計測ユニット２１０の一部である。温度センサ１７６ａ，１７６ｂ，１７９ａ，１７９ｂについての校正データは、それぞれ対応する計測ユニット２１０の記憶部２１４に予め記憶されている。

上述したように、本露光装置には、空調用の温度センサとして温度センサ５４，７２，７４が、投影光学系ＰＬの温度モニタ用として温度センサ９４，９５，９６が、干渉計システム用の温度モニタ用として温度センサ９７，９８，９９が、液体温調用の温度センサとして温度センサ１６６，１６９，１７６ａ，１７６ｂ，１７９ａ，１７９ｂが設けられており、これらの温度センサは、図２に示した温度計測装置の計測ユニット２１０の一部として構成されている。なお、空調用及び干渉計システムの温度モニタ用の温度センサ５４，７２，７４，９７、９８，９９では０．０１℃単位の分解能が要求され、液体温調系及び投影光学系の温度モニタ用の温度センサ９４，９５，９６、１６６，１６９、１７６ａ，１７６ｂ，１７９ａ，１７９ｂでは０．００１℃単位の分解能が要求される。

図５は温度コントローラ７０による空調系及び液体温調系の制御系を示すブロック図であり、図６はＥＳユニット７１による環境モニタ系の構成を示すブロック図である。温度コントローラ７０及びＥＳユニット７１には、図２に示した温度計測装置の本体ユニット２２０に相当する機能を実現する温度モニタ基板が収容されている。但し、図２では計測ユニット２１０を２個接続可能な２チャンネルのものを示しているが、温度コントローラ７０は計測ユニット２１０を９個接続可能な９チャンネルの構成となっており、ＥＳユニット７１は計測ユニット２１０を６個接続可能な６チャンネルの構成となっている。

温度コントローラ７０及びＥＳユニット７１は、この露光装置の運転開始時に最初に実施されるイニシャルシーケンス（初期処理）において、各温度センサ５４，７２，７４，９４，９５，９６，９７，９８，９９，１６６，１６９，１７６ａ，１７６ｂ，１７９ａ，１７９ｂのそれぞれに係る計測ユニット２１０のコネクタ２１３内の記憶部２１４から当該センサについての校正データ（オフセット値、補正式又は補正マップ等）を読み出し、温度コントローラ７０、ＥＳユニット７１内の本体ユニット２２０の記憶部２２５にそのままの形式であるいは適宜に変換して書き込む。

このイニシャルシーケンスの後、通常運転のシーケンスにおいて、温度コントローラ７０は、各温度センサ５４，７２，７４，１６６，１６９，１７６ａ，１７６ｂ，１７９ａ，１７９ｂから送られる検出値（計測値）を本体ユニット２２０の記憶部２２５に記憶された対応する校正データに基づいて補正し、その補正後の計測結果に基づいて、クーラー５２、第１ヒータ５６、第２ヒータ６２、第１送風機５８、第２送風機６４、冷凍機１７３、ヒータ１７１，１７５，１７８、ポンプ１６４，１７４を制御することにより、空調ないし温調を実施する。また、ＥＳユニット７１も同様に、イニシャルシーケンスの後、通常運転のシーケンスにおいて、各温度センサ９４，９５，９６，９７，９８，９９から送られる検出値（計測値）を本体ユニット２２０の記憶部２２５に記憶された対応する校正データに基づいて補正する。この補正後の計測結果は、アライメント時や露光処理時などにおける干渉計システムの計測値の補正に利用し、あるいは投影光学系ＰＬの状態などの監視に利用して露光エラー（フォーカス異常やディストーション異常など）の警告に使用される。

このように露光装置では、多数の高精度な温度センサを使用しており、これまでは各温度センサのそれぞれについて、個別に作業者が校正データを温度コントローラやＥＳユニットに手作業で入力していたため、校正データの数値の入力ミスや当該温度センサの校正データとは異なる他の温度センサの校正データを入力してしまう等のヒューマンエラーが発生する可能性があったが、本実施形態のように構成することにより、そのような問題を解消することができる。さらに、校正データとの対応のためにトレーザビリティが要求されるなど、部品管理上も煩雑であったが、その点も改善される。なお、前述の露光装置内における温度センサの設置箇所は上記実施形態に限定されるものではなく任意で構わない。例えば、レチクルステージ、ウエハステージ、レチクル又はウエハを保持するホルダ、レチクル、ウエハ、及び照明光学系や投影光学系を構成する光学素子などの温度を測定するために、それぞれに密着してあるいはそれぞれの近傍に配置することができる。

なお、半導体デバイス等のマイクロデバイスは、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルＲを製作するステップ、シリコン材料からウエハＷを製造するステップ、前述した実施形態の露光装置１０によりレチクルＲのパターンをウエハＷに投影露光し、そのウエハＷを現像する露光処理ステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。

本発明は、レチクルＲとウエハＷとを同期移動してレチクルＲのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニング・ステッパー；ＵＳＰ５，４７３，４１０）、あるいはレチクルＲとウエハＷとを静止した状態でレチクルＲのパターンを露光し、ウエハＷを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパー）の何れにも適用することができる。

また、露光用照明光の光源としては、超高圧水銀ランプから発生する輝線（ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（波長１５７ｎｍ）の何れを用いてもよい。

さらに、例えば国際公開（ＷＯ）９９／４６８３５号に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザを、例えばエルビウム（又はエルビウムとイットリビウムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、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。

また、レーザプラズマ光源、又はＳＯＲから発生する軟Ｘ線領域、例えば波長１３．４ｎｍ、又は１１．５ｎｍのＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を用いるようにしてもよい。さらに、電子線又はイオンビームなどの荷電粒子線を用いてもよい。また、投影光学系は、反射光学系、屈折光学系、及び反射屈折光学系のいずれを用いてもよいし、縮小系、等倍系、及び拡大系のいずれを用いてもよい。

さらに、半導体素子の製造に用いられるデバイスパターンをウエハ上に転写する露光装置だけでなく、液晶表示素子などを含むディスプレイの製造に用いられる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、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられるデバイスパターンをセラミックウエハ上に転写する露光装置、撮像素子（ＣＣＤなど）、マイクロマシン、及びＤＮＡチップなどの製造に用いられる露光装置等にも本発明を適用することができる。また、露光装置で使用するマスク（レチクル）の製造に用いられる露光装置にも本発明を適用することができる。さらに、例えば国際公開（ＷＯ）９９／４９５０４号に開示される液浸型露光装置にも本発明を適用することができる。特に液浸型露光装置では、投影光学系とウエハとの間に供給される液体（純水など）あるいはその供給・排出機構などの温度測定に本発明を適用してもよい。また、例えば国際公開（ＷＯ）９８／２４１１５号、９８／４０７９１号に開示されているように、露光動作とアライメント動作（マーク検出動作）とをほぼ並行に可能な２つのウエハステージを備える露光装置にも本発明を適用することができる。

本実施形態の露光装置１０は、各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

尚、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

本発明の実施形態に係る温度計測装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る温度計測装置の他の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る露光装置の全体構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る露光装置の液体温調系の構成を示す図である。 本発明の実施形態の空調系及び液体温調系の制御系の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態の温度モニタ系の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０…露光装置
２２…露光装置本体
５４，７２，７４，９４，９５，９６，９７，９８，９９，１６６，１６９，１７６ａ，１７６ｂ，１７９ａ，１７９ｂ…温度センサ
７０…温度コントローラ（本体ユニット、温度制御装置）
７１…ＥＳユニット（本体ユニット）
Ｒ…レチクル（マスク）
Ｗ…ウエハ（基板）
ＲＳＴ…レチクルステージ
ＷＳＴ…ウエハステージ
ＩＦ１，ＩＦ２…レーザ干渉計
２１０…計測ユニット（計測ユニット）
２１１…温度センサ（温度検出手段）
２１２…ケーブル（ケーブル手段）
２１３…コネクタ（電気回路手段）
２１４…記憶部（第１記憶手段）
２２０…本体ユニット（本体ユニット）
２２１…コネクタ
２２２…ケーブル
２２３…端子台
２２４…信号処理部
２２５…記憶部（第２記憶手段）
２２６…演算処理部（計測制御手段）

Claims (5)

1. 温度検出手段、前記温度検出手段に電気的に接続された電気回路手段、および前記電気回路手段内に設けられた前記温度検出手段の固有の校正データが予め記憶された第１記憶手段を有する計測ユニットと、
   計測開始に先立ち前記第１記憶手段から前記校正データを一括的に読み出し、当該校正データに基づいて前記温度検出手段により検出される温度情報を補正して計測結果とする計測制御手段を有する本体ユニットとを備えることを特徴とする温度計測装置。
2. 前記本体ユニットは、前記第１記憶手段から読み出した前記校正データを記憶可能な第２記憶手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の温度計測装置。
3. 前記計測ユニットは、前記第１記憶手段を含む前記電気回路手段が収納された第１コネクタ手段、および前記電気回路手段と前記温度検出手段とを電気的に接続するケーブル手段を有し、
   前記本体ユニットは、前記第１コネクタ手段が着脱自在に電気的に接続可能な第２コネクタ手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の温度計測装置。
4. マスクのパターンを介して基板を露光する露光装置において、
   請求項１〜３の何れか一項に記載の温度計測装置と、
   前記温度計測装置により計測された当該露光装置内の温度制御対象の温度に基づいて、該温度制御対象の温度を制御する温度制御装置とを備えることを特徴とする露光装置。
5. 請求項４に記載の露光装置を用いて、前記マスクのパターンを前記基板上に露光転写する工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。

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