JP2008288427A - 温度調節装置、ステージ装置、露光装置および露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】露光対象物の温度制御に関して、構成上の簡易化を図ると共に応答性を向上し、温度を高精度に調節することを可能にする。
【解決手段】ウエハ６を支持するウエハステージ２６に配置され、このウエハステージ２６に支持されたウエハ６の温度を調節するための複数のペルチェ素子を有する。複数のペルチェ素子は、面積の大きさが異なる第１および第２のペルチェ素子３１，３２を含んでいる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ウエハ等の露光対象物を露光する際に、露光対象物の温度を調節するための温度調節装置、露光対象物を支持するステージ装置、露光装置、露光方法に関する。

半導体素子や液晶表示素子を製造するためのフォトリソグラフィー工程で使用される縮小投影露光装置（ステッパ、スキャナ等）では、レチクル（原版）またはフォトマスク等の原版上に形成されたパターンを、投影光学系を介してフォトレジストが塗布されたウエハまたはガラスプレート等の基板上に高精度に転写するために、極めて高い結像特性が要求されている。また、原版およびウエハ等の基板を支持するステージの位置を測定するためのレーザ測定器等に対しては、高い測定精度が求められている。

これらの投影光学系の結像特性およびレーザ測定器の測定精度は、露光装置および周囲温度の変化に大きな影響を受ける。レーザ測定器は、周囲温度の変化によってレーザビームの揺らぎという現象が発生し、測定精度を悪化させる。また同時に、レーザ測定器では、測定対象であるミラーを取り付けている部材が温度変化によって変形してしまうため、位置基準であるミラーと基板との相対位置が変化して、測定精度を悪化させることも起こる。

特に、今日では、ナノメートル（ｎｍ）オーダーの位置決め精度が必要とされており、例えば、１００ｎｍの低熱膨張材（熱膨張係数１×１０^-6）が１℃だけ温度変化した場合であっても１００ｎｍ変形してしまう。また、レーザ測定器は、レーザ光路上における空気温度の変化が１℃であっても、位置の測定値が条件によっては１００ｎｍ程度変化してしまうこともある。そのため、縮小投影露光装置の構成部材および周囲の温度を一定に維持することが重要となる。

ところが、縮小投影露光装置では、露光用の光源やステージを駆動する駆動モータ等の発熱体によって露光装置の温度が上昇したときに、ステージの位置を測定するレーザ測定器等の測定精度や投影光学系の結像特性が低下する。また、大気の温度変化によっても縮小投影露光装置の周囲の温度が変化するので、投影光学系の結像特性が劣化することがある。そのため、一般に、縮小露光投影装置を環境制御用のチャンバ内に収納し、チャンバ内部に温度制御された空気を流動させることで装置全体での空気調節が行われている。

また、特に精密な温度管理を必要とする露光装置では、装置全体での空気調節に加えて、温度制御された空気や冷却水等の冷媒を温度制御が必要な各箇所に直接送り込む等の方法を組合せることによって温度管理が行われている。例えば、レーザ測定器の測定精度を保つために、レーザ測定器と、レーザ測定器からのレーザビームの光路上の局所空間とに、一定方向に所定の温度に制御された空気を送風する方法が行われている。また、レチクルステージやウエハステージを駆動する駆動モータ等で発生した熱を回収し除去するために、駆動モータの周辺に冷却用の循環配管が設けられ、外部の温調装置から循環配管に水や空気、または不活性液体等の冷媒を循環させる方法も使用されている。そして、温度制御が必要な箇所、またはその近傍に温度センサを設置し、その温度センサの出力に基づいて冷媒の流量や温度を変化させて、温度調節可能な部位の温度制御を行っている。

そして、最新の露光技術である液浸露光を適用して液浸露光装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この液浸露光では、投影光学系レンズと、ウエハステージ上に支持されたウエハとの間に液浸水を満たすことで、空気状態（屈折率ｎ＝１．０）よりも液浸状態（屈折率ｎ＝１．４４）の方が高屈折状態となり、解像力の向上、および焦点深度の拡大と結像特性の向上を図ることが可能とされている。

図６は、液浸露光装置の構成の一例を示す模式図である。図６に示すように、ウエハ１０６は、ウエハチャック（不図示）を介してウエハステージ１２６の支持面上に支持され、レチクル１０５に形成されたパターンが、照明装置１１３からの照射光によって投影レンズ１１４を介してウエハ１０６上に転写される。レチクル１０５を支持するレチクルステージ１２１は、レチクルステージ１２１に取り付けているミラーとレチクルステージ測定器１２１で基準位置からの相対距離を正確に測定し、測定結果を主制御装置１１８に測定データを送信し、その測定データに基づく制御信号をレチクルステージ駆動装置１２２に送信し、レチクルステージ１２１を高精度に駆動しかつ位置決めを行う。

また、ウエハ１０６を支持するウエハステージ１２６は、ウエハステージ１２６に取り付けられているミラーとウエハステージ測定器１２１で基準位置からの相対距離を正確に測定し、測定結果を主制御装置１１８に測定データを送信し、その測定データに基づく制御信号をウエハステージ駆動装置１２７に送信し、ウエハステージ１２６を高精度に駆動しかつ位置決めを行う。また、発光側フォーカスセンサ１１９ａから照射されたレーザ光は、ウエハ１０６上で反射され、受光側フォーカスセンサ１１９ｂで受光される。これによって、投影レンズ１１４とウエハ１０６とのフォーカス高さ、すなわち投影レンズ１１４と結像面との距離をアライメント測定器１１９で測定し、その測定データを主制御装置１１８に送信し、Ｚ軸駆動装置（不図示）を高精度に駆動させて、フォーカス高さを制御している。

ところで、液浸露光装置１０１では、例えばウエハステージ駆動装置１２７の駆動用のリニアモータ（不図示）等が発熱することによって、この熱が空気中やウエハステージ１０２を構成する部材を伝わり、ウエハステージ１２６上の天板やウエハ１０６の温度を上昇させてしまう。このような温度の上昇を避けるために、ウエハステージ１２６は、水冷や空冷等のステージ冷却装置１２９や、発生した熱を排気するパージ装置１２０を有しており、ウエハステージ１２６の天板やウエハ１０６の温度変化が最小限に抑えるように制御されている。

そして、液浸露光装置１０１では、投影レンズ１１４と、ウエハステージ１２６の支持面上に支持されたウエハ１０６との間に液浸水１０７が満たされている。この液浸水１０７は、液体供給装置１１５から一定温度に制御されて供給され、投影レンズ１１４とウエハ１０６との間に充填され、露光処理で使用した後に液体回収装置１１６へ回収される。この液体供給装置１１８と液体回収装置１１９は、主制御装置１１８によって一括管理されており、液浸水１０７の温度が一定に制御されている。
特開２００６−２４８１９号公報

しかしながら、上述のような露光装置では、複数の発熱部位において、複数の発熱部位を高精度に温度管理する場合、それぞれの発熱部位に対して温度制御された必要量の冷媒を流すか、全ての発熱部位の発熱を吸収した上でも冷媒の温度上昇が露光装置に許容される温度差よりも小さくなるように冷媒の流量を確保した上で全ての発熱部位を通る配管を設ける必要がある。この構成の場合、複数の発熱部位に対して冷媒をそれぞれ供給するための配管の構成が複雑になり、特にウエハステージ等の駆動機構に配管を設ける場合は、配管の剛性や負荷抵抗等の問題を解決する必要があった。

例えば、投影レンズとウエハとの間に液浸水を充填するための液浸機構を追加した場合には、ウエハや周辺温度を変化させる要因となるものが増えてしまう。そして、これらの要因に対応して個別に温度制御や配管の流量を制御するために、冷却手段を増やす必要が生じる。冷却用配管を増やす場合、配管の引き回しや配管の曲げ剛性、振動、液浸水の気化熱による位置決めに対する外乱を抑えるために、配管の数や管径等の寸法が制限されるので、新たに冷却用配管を増やすことによる温度制御方法は現実的ではない。

以上のように、従来は、露光装置内の温度変化を抑えるために、露光装置内の発熱を回収して、温度調節を行っていた。しかしながら、露光装置全体の発熱が今まで以上に大きくなり、液浸機構を更に備える構成となることで、従来方法では発熱を完全に回収することが困難になり、露光装置各部の温度変化が避けられなくなってきている。また、発熱を回収できたとしても、レチクルのパターンをウエハ上に投影して重ねる位置の重ね合わせ精度、つまり位置決め精度に悪影響を与えることになり、位置決め精度が低下するという問題が生じている。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するため、露光対象物の温度制御に関して、構成上の簡易化を図ると共に応答性を向上し、温度を高精度に調節することを可能にする温度調節装置を提供する。また、本発明は、露光装置全体の高出力化に伴い装置の発熱量が大きくなっても、露光装置や周辺温度の変化を抑え、温度変化による位置決めに関する測定精度ならび重ね合せ精度の低下や結像特性の低下を抑制し、高精度で信頼性を向上することができるステージ装置、露光装置、および露光方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明に係る温度調節装置は、露光対象物を支持する支持台に配置され、この支持台上に支持された露光対象物の温度を調節するための複数のペルチェ素子を有する。そして、複数のペルチェ素子は、面積の大きさが異なる少なくとも２種類のペルチェ素子を含んでいる。

また、本発明に係るステージ装置は、液浸水を介して露光される露光対象物が支持される支持面と、この支持面上に支持された露光対象物の外周部に沿って設けられ液浸水を排出するための排出溝とを有する支持台を備える。また、ステージ装置は、支持台上に支持された露光対象物の温度を調節するための温度調節手段を備える。そして、温度調節手段は、支持台に配置された複数の第１のペルチェ素子および複数の第２のペルチェ素子を有し、第２のペルチェ素子が、第１のペルチェ素子よりも面積が小さく形成されて排出溝近傍に配置されている。

また、本発明に係る露光装置は、上述した本発明のステージ装置と、露光光を露光対象物に照射する照明光学系とを備える。

また、本発明に係る露光方法は、液浸水を介して露光対象物を露光する露光方法において、露光対象物を支持する支持台に配置された、面積の大きさが異なる少なくとも２種類のペルチェ素子を含む複数のペルチェ素子によって露光対象物の温度を調節する調節工程と、ペルチェ素子によって温度が調節された露光対象物を、液浸水を介して露光する露光工程とを有する。

本発明によれば、露光対象物の温度制御に関して、構成上の簡易化を図ると共に応答性を向上し、温度を高精度に調節することが可能になる。また、本発明は、露光装置全体の高出力化に伴い装置の発熱量が大きくなった場合であっても、露光装置や露光対象物周辺の温度の変化を抑え、温度変化による位置決めに関する測定精度ならび重ね合せ精度の低下や結像特性の低下を抑制し、比較的高精度で信頼性を向上することができる。

以下、本発明の具体的な実施例について、図面を参照して説明する。

（第１の実施例）
図１に、本実施例の液浸露光装置の模式図を示す。図２に、本実施例におけるウエハステージ装置が備えるウエハステージの平面図を模式的に示す。

図１に示すように、本実施例の液浸露光装置１は、レチクル５（原版）を支持するレチクルステージ装置１１と、露光対象物としてのウエハ６を支持するウエハステージ装置１２と、露光光を出射する照明光学系としての照明装置１３と、露光光をウエハ６に照射するための投影レンズ１４と、液浸水７を供給するための液体供給装置１５と、液浸水を回収するための液体回収装置１６と、投影レンズ１４とウエハ６との間に液浸水を充填するための液浸機構１７と、これら各装置を制御する主制御装置１８とを備えている。

また、この液浸露光装置１は、ウエハステージ装置１２に支持されたウエハ６の位置を測定するためのアライメント測定器１９と、ウエハ６の周辺雰囲気を排気するためのパージ装置２０とを有している。アライメント測定器１９は、ウエハ６にレーザ光を照射する発光側フォーカスセンサ１９ａと、ウエハ６からの反射光を受光する受光側フォーカスセンサ１９ｂと有しており、投影レンズ１４とウエハ６上における結像面との距離を測定する。

液浸露光装置１が備えるレチクルステージ装置１１は、レチクル５を支持するレチクルステージ２１と、このレチクルステージ２１を駆動するレチクルステージ駆動装置２２と、レチクルステージ２１の位置を測定するためのレチクルステージ測定器２３とを有している。

液浸露光装置１が備えるウエハステージ装置１２は、ウエハ６を支持する支持台としてのウエハステージ２６と、このウエハステージ２６を駆動するウエハステージ駆動装置２７と、ウエハステージ２６の位置を測定するためのウエハステージ測定器２８と、ウエハステージ２６に支持されたウエハ６の温度を調節するための温度調節装置（温度調節手段）２９とを有している。

また、ウエハステージ装置１２は、投影レンズ１４と、ウエハステージ２６に支持されたウエハ６との間に満たされた液浸水が、ウエハステージ２６の駆動中にウエハ６上からこぼれて、ウエハステージ２６の外部に溢れ出るのを防止するために、ウエハステージ２６の支持面上に、液浸水を排出するための排出溝３０を有する排出機構（不図示）が設けられている。この排出溝３０は、ウエハステージ２６の支持面上に支持されたウエハ６の外周部に沿って円環状に形成されている。

次に、本実施例の要部である、ウエハステージ装置１２が備える温度調節装置２９について詳細に説明する。

ウエハステージ装置１２が備える温度調節装置２９は、図１および図２に示すように、ウエハステージ２６に配置された複数の第１のペルチェ素子３１および複数の第２のペルチェ素子３２と、これら第１および第２のペルチェ素子３１，３２を駆動制御する温度制御装置（温度制御手段）３３とを有している。

ウエハステージ２６には、支持面に支持されたウエハ６の中央部に対応する位置に複数の第１のペルチェ素子３１が配置されている。また、図３に示すように、ウエハステージ２６には、第１のペルチェ素子３１よりも面積が小さい複数の第２のペルチェ素子３２が、第１のペルチェ素子３１の外周側と排出溝３０の内周側との間に配置されている。第２のペルチェ素子３２としては、例えば、最小なもので一辺が１ｍｍ×１ｍｍ角のものを用いている。つまり、第１のペルチェ素子３１と排出溝３０との間の、第１のペルチェ素子３１を配置することができない比較的小さな隙間が、面積が比較的小さい第２のペルチェ素子３２によって隙間なく埋められている。これによって、ウエハ６の裏面全域に亘って、第１および第２のペルチェ素子３１，３２によって温度を調整することが可能にされている。なお、ウエハステージ２６に配置された第１および第２のペルチェ素子３１，３２は、ウエハ６を支持する支持面を構成する天板（不図示）によって覆われており、天板を介してウエハ６の温度を調整する。

また、ウエハステージ２６には、排出溝３０の外周側にも同様に、第１のペルチェ素子３１が配置されており、第１のペルチェ素子３１と排出溝３０の外周側との間に複数の第２のペルチェ素子３２が配置されている。つまり、排出溝３０の外周側と第１のペルチェ素子３１との間の、第１のペルチェ素子３１を配置することができない隙間が、面積が比較的小さい第２のペルチェ素子３２によって埋められている。ウエハステージ２６に支持されたウエハ６の外部にも、露光光が照射される場合があるが、このような場合にも、露光に伴う温度変化を調節することが可能にされている。

また、第１のペルチェ素子３１としては、図２に示すように、冷却用ペルチェ素子３１ａおよび加熱用ペルチェ素子３１ｂをそれぞれ含んでいる。また同様に、第２のペルチェ素子３２としては、冷却用ペルチェ素子３２ａおよび加熱用ペルチェ素子３２ｂをそれぞれ含んでいる。

本実施例では、第１のペルチェ素子３１および第２のペルチェ素子３２が方形状にそれぞれ形成されており、複数の冷却用ペルチェ素子３１ａ，３２ａおよび複数の加熱用ペルチェ素子３１ｂ，３２ｂが格子状に交互に配列されている。これら冷却用ペルチェ素子３１ａ，３２ａおよび加熱用ペルチェ素子３１ｂ，３２ｂは、温度制御装置３３を介して、主制御装置１８に電気的に接続されており、主制御装置１８によって駆動制御されている。また、主制御装置１８は、原版に形成されたパターンをウエハ６に転写する露光動作を制御する。

ウエハステージ２６の支持面には、例えば、複数の熱電対３６が所定の間隔をあけてそれぞれ配置されている。各熱電対３６は、温度センサモジュール３７を介して、温度制御装置３３に電気的に接続されている。

熱電対３６は、検出した温度を温度センサモジュール３７へ送信し、測定温度データに基づいて、温度制御装置３３が温度変化に応じた温度変化量分の温度制御をリアルタイムで行う。ウエハ６の温度制御は、測定温度データに基づいて印加される電流または電圧が制御され、冷却用ペルチェ素子３１ａ，３２ａおよび加熱用ペルチェ素子３１ｂ，３２ｂへ個々にフィードバックさせることで、比較的高速かつ高精度に熱を移動させてウエハ６の裏面全域に亘って温度を調節する。

一般に、ペルチェ素子は、印加する電流または電圧を変化させることによって比較的高速かつ高精度に熱の移動を制御することができ、個々のペルチェ素子を高精度に温度制御することが可能である。したがって、温度調節装置２９は、第１および第２のペルチェ素子３１，３２によって、ウエハ６の裏面全域での微少な温度変化に対応した温度制御が可能にされている。このため、投影レンズとウエハとの間が大気であるドライ露光装置に比較して、液浸水７の気化熱が温度変化に影響を及ぼす液浸露光装置においても、第１および第２のペルチェ素子３１，３２を用いて高速かつ高精度に温度制御することによって、ウエハステージ２６の駆動に併せてリアルタイムにウエハ６の温度を制御することができる。

また、温度制御装置３３は、制御電源３８によって電力が供給されている。温度制御装置３３は、主制御装置１８が、温度センサモジュール３７による測定結果に応じて制御する動作制御信号に基づいて、第１および第２のペルチェ素子３１，３２をそれぞれ制御することで、ペルチェ素子３１，３２による熱移動を制御する。

また、ウエハステージ２６は、支持面を構成する天板に使用する材料としても、支持面における温度分布の不均一（ムラ）を抑えるために、例えばアルミニウム等の熱伝導率が比較的大きい材料を用いて形成され、相対的な熱量が大きくなるように構成されている。この構成により、第１および第２のペルチェ素子３１，３２の発熱側から加えられる熱量によって局部的な温度上昇が生じるのを避け、周辺雰囲気への放熱を抑えることで、周辺雰囲気への温度ムラの影響を最小限に抑えることができる。

また、ウエハステージ装置１２は、必要に応じて、ウエハステージ２６に、冷媒を循環させることでウエハ６を冷却するためのステージ冷却装置（不図示）を備える構成が採られてもよい。この構成によって、温度調節装置２９の第１および第２のペルチェ素子３１，３２による温度の調節が、ステージ冷却装置によって補助されるので、ウエハ６の温度を更に効率的に温度を調節することが可能になる。

以上のように構成された液浸露光装置１について、ウエハ６を露光処理する際の動作を、図４を参照して説明する。

まず、図４に示すように、ステップＳ５１から開始され、基板としてのウエハ６は、図示しない位置決めピンを有するウエハチャックを介してプリプリアライメントされて、ウエハステージ２６の支持面上の所定の位置に搭載される。このプリアライメントの方法としては、ウエハ６の外周面の３箇所に位置決めピンを突き当てることで、ウエハ６の外周面を基準として機械的に位置決めする方法が採られる。他のプリアライメントの方法としては、図示しないが、例えば、ウエハ６の外周部に形成された切り欠き（ノッチ）を基準として、この切り欠き部分をＣＣＤカメラで画像取り込みを行い、画像処理によってプリアライメントを行う方法が採られてもよい。続いて、ウエハ６に転写するパターンと下層パターンとのアライメントマークを計測して位置決めし、液浸機構１７によって投射レンズとウエハ６との間に、液浸水７を充填する（ステップＳ５２）。

次に、主制御装置１８は、ウエハステージ２６上に支持されたウエハ６の温度を、温度センサモジュール３７で検出し、ウエハ６の温度が、設定されている所定の温度に調節されているか否かを判断する（ステップＳ５３）。

ウエハ６の温度が所定の温度に調節されている場合には、ステップＳ５４に移行して、ウエハ６を露光処理する。また、ウエハ６の温度が所定の温度に調節されていない場合には、ステップＳ５５に移行して、ウエハ６の温度を調節する。

ステップＳ５４では、レチクル５に形成されたパターンを、照明装置１３から出射された露光光によって、投影レンズおよび液浸機構、液浸水７を介してウエハ６上の所定の位置に転写させることで、ウエハ６を露光処理する。

ステップＳ５５では、温度センサモジュール３７で測定された温度と、設定された所定の温度との差分だけ、第１および第２のペルチェ素子３１，３２によってウエハ６の温度を調節する。このステップＳ５５では、温度調節装置は、第１および第２のペルチェ素子３１，３２の、冷却用ペルチェ素子３１ａ，３２ａおよび加熱用ペルチェ素子３１ｂ，３２ｂに印加する電圧または電流をそれぞれ制御し、ウエハ６の裏面全域に亘って温度を調節する。

そして、ウエハ６を露光処理した後、終了する（ステップＳ５６）、あるいはステップＳ５１に移行して、次のウエハ６の露光処理を開始する。

上述したように、本実施例におけるウエハステージ装置１２が備える温度調節装置２９によれば、ウエハステージ２６に第１および第２のペルチェ素子３１，３２が配置されたことで、ウエハ６の温度制御に関して、構成上の簡易化を図ると共に応答性を向上し、温度を高精度に調節することができる。

また、本実施例におけるウエハステージ装置１２が備える温度調節装置２９によれば、主制御装置１８が、液浸露光装置１の露光動作に基づいて、ウエハ６近傍の第１および第２のペルチェ素子３１，３２の温度制御を行うことによって、露光動作中の液浸水７、ウエハ６および周辺温度の露光動作での温度変化に対して、従来に比較して応答性が非常に高い温度制御が可能になる。したがって、本実施例は、従来の液浸露光において精度低下の要因となっていた気化熱による温度変化に対して、非常に高い応答性で温度制御することができる。これにより、温度変化による測定精度や位置精度の低下が抑制されるので、ドライ露光装置と同等以上の重ね合せ精度を得ることができる。

また、本実施例は、重ね合せ精度が向上されることによって、製造される半導体デバイスの信頼性の向上に加えて、製造工程におけるリワーク処理の低減、つまり重ね合わせ精度の不良品を再生する工程の負荷を低減することが可能になるので、製造コストの削減を図ることもできる。

また、本実施例の液浸露光装置１は、ウエハステージ２６の近傍に、ウエハ６の周辺の空気を排気するパージ装置２０が配置されることによって、第１および第２のペルチェ素子３１，３２で制御する熱移動量を小さく抑えることが可能になり、各ペルチェ素子３１，３２の制御効率を向上し、さらにペルチェ素子３１，３２自身からの発熱を少なく抑えることができる。そのため、パージ装置２０が設けられることで、液浸露光装置１全体での回収すべき熱量の増加を抑制することが可能となる。

（第２の実施例）
第２の実施例の液浸露光装置は、ウエハステージ上に配置されるペルチェ素子の構成を除いて、第１の実施例の液浸露光装置と同一構成であるため、本実施例の要部であるペルチェ素子についてのみ説明する。

上述した第１の実施例では、第１のペルチェ素子３１および第２のペルチェ素子３２が、加熱用ペルチェ素子３１ａ，３２ａおよび冷却用ペルチェ素子３１ｂ，３２ｂをそれぞれ有している構成が採られたが、本実施例は、第１および第２のペルチェ素子が、加熱用ペルチェ素子および冷却用ペルチェ素子として、同一構成のペルチェ素子をそれぞれ用いている点が異なる。

図５に、第２の実施例の液浸露光装置が備えるウエハステージ装置のウエハステージの平面図を模式的に示す図５に示すように、本実施例におけるウエハステージには、第１のペルチェ素子３１として同一構成のペルチェ素子３１ｃが配列されており、第２のペルチェ素子３２として同一構成のペルチェ素子３２ｃが配列されている。

一般に、ペルチェ素子は、電流の向きを反転させて印加することによって、熱の移動を反転させることができる。したがって、本実施例では、第１のペルチェ素子３１毎、第２のペルチェ素子３２毎に、電流の向きを反転させて印加することによって、任意のペルチェ素子３１ｃおよびペルチェ素子３２ｃを、加熱用ペルチェ素子および冷却用ペルチェ素子として作用させて、温度調整することが可能になっている。すなわち、同一構成のペルチェ素子に印加する電流の向きを変えるだけで、冷却用ペルチェ素子および加熱用ペルチェ素子として使用することが可能にされている。したがって、第２の実施例によれば、第１の実施例のように冷却用ペルチェ素子３１ａ，３２ａ、加熱用ペルチェ素子３１ｂ，３２ｂとして専用化されたものを有していなくとも、同一構成のペルチェ素子を用いることができる。

したがって、本実施例では、ウエハステージ２６上に支持されたウエハ８の温度を調整する動作において、図４に示したステップＳ５５における制御動作のみが、上述の第１の実施例における制御動作と異なっている。本実施例では、上述のステップＳ５５において、同一構成のペルチェ素子に印加する電流の向き、つまりプラスとマイナスとを切り替えることで、ウエハ６の温度を調節する。

そして、本実施例においても、第１の実施例と同様の効果が得られる。

なお、上述した実施例では、温度調節装置が、面積の大きさが異なる第１および第２のペルチェ素子を有する構成にされたが、更に、面積が異なる第３のペルチェ素子等の他のペルチェ素子を有する構成にされてもよいことは勿論である。

本発明は、露光装置や、例えば高精度加工機等の精密な位置決めが要求される位置決め用のステージ装置や、このステージ装置等に用いられる温度調節装置に用いられて好適である。

第１の実施例の液浸露光装置の構成を示す模式図である。 ウエハステージ装置が備えるウエハステージを模式的に示す平面図である。 ウエハステージの排出溝の近傍を拡大して示す平面図である。 温度調節動作を説明するためのフローチャートである。 第２の実施例の液浸露光装置が備えるウエハステージ装置のウエハステージを模式的に示す平面図である。 液浸露光装置の構成を示す模式図である。

符号の説明

１ 液浸露光装置
５ レチクル
６ ウエハ
７ 液浸水
１２ ウエハステージ装置
２６ ウエハステージ
２９ 温度調節装置
３１ 第１のペルチェ素子
３２ 第２のペルチェ素子
３１ａ，３２ａ 冷却用ペルチェ素子
３１ｂ，３２ｂ 加熱用ペルチェ素子

Claims (16)

1. 露光対象物を支持する支持台に配置され、前記支持台上に支持された前記露光対象物の温度を調節するための複数のペルチェ素子を有し、
   前記複数のペルチェ素子は、面積の大きさが異なる少なくとも２種類のペルチェ素子を含んでいる温度調節装置。
2. 前記複数のペルチェ素子は、前記支持台上に支持された前記露光対象物の中央部に対応する位置に配置された前記第１のペルチェ素子と、前記第１のペルチェ素子の外周側に配置され前記第１のペルチェ素子よりも面積が小さい前記第２のペルチェ素子とを含んでいる、請求項１に記載の温度調節装置。
3. 前記第１のペルチェ素子および前記第２のペルチェ素子は、冷却用ペルチェ素子および加熱用ペルチェ素子をそれぞれ含んでいる、請求項２に記載の温度調節装置。
4. 前記冷却用ペルチェ素子と前記加熱用ペルチェ素子は同一構成であり、印加される電流の向きが異なっている、請求項３に記載の温度調節装置。
5. 液浸水を介して露光される露光対象物を支持する支持面と、前記支持面上に支持された前記露光対象物の外周部に沿って設けられ前記液浸水を排出するための排出溝とを有する支持台と、
   前記支持面上に支持された前記露光対象物の温度を調節するための温度調節手段とを備え、
   前記温度調節手段は、前記支持台に配置された複数の第１のペルチェ素子および複数の第２のペルチェ素子を有し、前記第２のペルチェ素子が、前記第１のペルチェ素子よりも面積が小さく形成されて前記排出溝近傍に配置されているステージ装置。
6. 前記第１のペルチェ素子は、前記支持面上に支持された露光対象物の中央部に対応する位置に配置され、
   前記第２のペルチェ素子は、前記第１のペルチェ素子と前記排出溝との間に配置されている、請求項５に記載のステージ装置。
7. 前記支持台には、前記支持面上に支持される円形状の前記露光対象物の外周部に沿って円環状の前記排出溝が設けられている、請求項５はたは６に記載のステージ装置。
8. 前記支持台には、前記露光対象物の温度を検出するための温度検出手段が設けられている、請求項５ないし７のいずれか１項に記載のステージ装置。
9. 前記第１のペルチェ素子および前記第２のペルチェ素子は、冷却用ペルチェ素子および加熱用ペルチェ素子をそれぞれ含んでいる、請求項５ないし８のいずれか１項に記載のステージ装置。
10. 前記冷却用ペルチェ素子と前記加熱用ペルチェ素子は同一構成であり、印加される電流の向きが互いに異なっている、請求項９に記載のステージ装置。
11. 前記冷却用ペルチェ素子および前記加熱用ペルチェ素子は、格子状に交互に配列されている、請求項９または１０に記載のステージ装置。
12. 前記支持台には、前記排出溝の外周側に、前記第１のペルチェ素子および前記第２のペルチェ素子が配置されている、請求項５ないし１１のいずれか１項に記載のステージ装置。
13. 前記支持台には、前記支持面上に支持された前記露光対象物を冷却するための冷却手段が設けられている、請求項１ないし７のいずれか１項に記載のステージ装置。
14. 請求項５ないし１３のいずれか１項に記載のステージ装置と、露光光を前記露光対象物に照射する照明光学系とを備える露光装置。
15. 原版に形成されたパターンを前記露光対象物に転写する露光動作を制御する主制御装置と、
    前記ステージ装置の前記温度調節手段は、前記主制御装置の動作制御信号に基づいて前記第１および第２のペルチェ素子を制御し、該ペルチェ素子による熱移動を制御する温度制御手段を有している、請求項１４に記載の露光装置。
16. 液浸水を介して露光対象物を露光する露光方法において、
    露光対象物を支持する支持台に配置された、面積の大きさが異なる少なくとも２種類のペルチェ素子を含む複数のペルチェ素子によって前記露光対象物の温度を調節する調節工程と、
    前記ペルチェ素子によって温度が調節された前記露光対象物を、液浸水を介して露光する露光工程と、を有する露光方法。

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