JP2012021666A - 温度調整システムおよび温度調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光学機器の計測精度を向上するとともに、光学機器における光路を囲繞するカバー内を、迅速に温度調整し温度の安定化を行う。
【解決手段】光路４を備えた光学機器Ｆが収容されるブースＫと、光路４を囲繞するカバー３と、ブースＫ内でカバー３外のブース内温度を検出するブース内温度検出手段２と、カバー３内のカバー内温度を検出するカバー内温度検出手段５と、ブースＫ内に温調空気Ｐを通流させ温調空気Ｐの温度を調整可能な第１温度調整手段と、ブース内温度を制御対象温度として制御対象温度が設定温度になるように第１温度調整手段の運転を制御する制御手段Ｅｂとを備えた温度調整システムＤにて、制御手段Ｅｂが、カバー内温度の設定温度に対する温度差が所定の基準値以上となる状態を温度乖離状態として判定し、温度乖離状態では制御対象温度をブース内温度からカバー内温度に切り替えるように構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、検出光の通路である光路を備えた光学機器と、光学機器が収容されるブースと、光路を囲繞するカバーと、ブース内でカバー外の温度をブース内温度として検出するブース内温度検出手段と、カバー内の温度をカバー内温度として検出するカバー内温度検出手段と、ブース内に温調空気を通流させ当該温調空気の温度を調整可能な第１温度調整手段と、ブース内温度を制御対象温度として制御対象温度が設定温度になるように第１温度調整手段の運転を制御する制御手段とを備えた温度調整システムおよび温度調整方法に関する。

従来、光路を備えた光学機器として、例えば、フォトリソグラフィー技術により半導体ウエハ上に集積回路を形成するための投影露光装置に設けられたレーザー干渉計が使用されている。この種の投影露光装置では、露光対象となる半導体ウエハを搭載して移動させるウエハステージを精度高く位置決めする必要があるため、レーザー干渉計によりステージ位置が検知されている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、レーザーの通路である光路を備えたレーザー干渉計によるステージ位置の位置決めは、光の波長を検出することにより高精度な測定が可能であるが、実際の測定環境においては、光路における空気の屈折率の変化に伴い波長が変化する。この空気の屈折率の変化は、温度や気流などの変化に伴う空気密度の変化により発生し、それによって、計測誤差が発生する。

そのため、例えば、特許文献１においては、投影露光装置に加えて、温度変化に伴う計測誤差の発生を防止するために、ウエハステージ及びレーザー干渉計の光路等を隔壁及び架台等で囲繞した空間内に、その空間外（架台の外表面）の温度とほぼ等しい温度に制御した温度調整用の空気を供給する空気供給手段を備えた温度調整システムが開示されている。これにより、ウエハステージ及びレーザー干渉計の光路等を囲繞した空間内の温度を均一化することができ、レーザー干渉計の光路内の温度を安定化させて、ウエハステージの位置決め精度を向上できるとされている。

特開平９−８２６２６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のように、ウエハステージ及びレーザー干渉計の光路等が設置されている空間内に温度調整用の空気を送風し、当該空間内の温度を安定させることで、ある程度の計測精度は確保できるが、当該空気の送風等による気流の変化に伴い、空気密度の変化が発生して計測誤差が発生するという問題がある。

一方、気流変化に伴う計測誤差の発生を防止するために、レーザー干渉計の光路をカバー等により囲繞することが考えられる。この場合、気流等が、レーザー干渉計の光路内に外部から侵入することを防止して、光路内における空気密度を安定化させ、計測誤差の発生を抑制することができる。
しかしながら、この場合には、特許文献１に記載のように温度調整用の空気を光路内に直接送風することができず、カバー内である光路に存在する空気を、カバーの外からカバーを介して間接的に温度調整し安定化させることとなり、その安定化のために要する時間が非常に長くなるという問題があった。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学機器の計測精度を向上するとともに、光学機器における光路を囲繞するカバー内を、迅速に温度調整し温度の安定化ができる温度調整システム及び温度調整方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る温度調整システムは、検出光の通路である光路を備えた光学機器と、前記光学機器が収容されるブースと、前記光路を囲繞するカバーと、前記ブース内で前記カバー外の温度をブース内温度として検出するブース内温度検出手段と、前記カバー内の温度をカバー内温度として検出するカバー内温度検出手段と、前記ブース内に温調空気を通流させ当該温調空気の温度を調整可能な第１温度調整手段と、前記ブース内温度を制御対象温度として当該制御対象温度が設定温度になるように前記第１温度調整手段の運転を制御する制御手段とを備えた温度調整システムであって、その特徴構成は、前記制御手段が、前記カバー内温度の前記設定温度に対する温度差が所定の基準値以上となる状態を温度乖離状態として判定し、当該温度乖離状態では前記制御対象温度を前記ブース内温度から前記カバー内温度に切り替えるように構成されている点にある。

上記特徴構成によれば、光学機器の起動時や何らかの原因でカバー内温度に温度変化が生じて、カバー内温度の設定温度に対する温度差が所定の基準値を超えた状態においては、制御手段は、その状態を温度乖離状態として判定し、通常はブース内温度に設定されている制御対象温度をカバー内温度に切り替えて第１温度調整手段の運転を制御する。すると、ブース内を通流する温調空気は、第１温度調整手段により、ブース内温度の大きさに拘わらず、カバー内温度を設定温度に近づけるように調整されるから、カバー内温度の調整に必要な時間を短縮し、優先的に温度調整すべき対象であるカバー内温度をより迅速に設定温度近傍に安定化させることができる。すなわち、第１温度調整手段によって、ブース内温度が設定温度となるように温度調整するよりも、カバー内温度が設定温度となるように温度調整する方が、温調空気からカバーを介してカバー内に伝達する熱量をより多く維持することが可能となる。よって、光学機器における光路を囲繞するカバー内を迅速に温度調整しカバー内温度を安定化でき、光学機器の計測精度を向上することができる。

本発明に係る温度調整システムの更なる特徴構成は、前記制御手段が、前記温度乖離状態において当該温度乖離状態でない正常状態に遷移したことを判定する際の前記基準値である正常判定基準値を、前記正常状態において前記温度乖離状態に遷移したことを判定する際の前記基準値である乖離判定基準値よりも小さく設定している点にある。

上記特徴構成によれば、温度乖離状態でない正常状態においてカバー内温度の設定温度に対する温度差が増加傾向にある場合において、当該温度差が比較的大きめに設定された乖離判定基準値以上となるまでは制御対象温度を変動が少ないブース内温度に維持するから、カバー内温度の無用な変動を抑制することができる。
一方、温度乖離状態においてカバー内温度の設定温度に対する温度差が減少傾向にある場合では、当該温度差が比較的小さめに設定された正常判定基準値を下回ることで正常状態と判定され、制御対象温度をカバー内温度からブース内温度に切り替えられる。これにより、カバー内温度を早期且つ十分に設定温度に近づけることができ、更に、切り替えた直後は当該温度差が乖離判定基準値未満であって温度乖離状態と判定されることはないため、制御対象温度がブース内温度からカバー内温度に戻ってといった所謂ハンチング現象を抑制することができる。その結果、より迅速にカバー内温度を設定温度近傍に安定化させることができる。

本発明に係る温度調整システムの更なる特徴構成は、前記カバーに、ジャケット液が通流可能なジャケット部が形成され、前記ジャケット部に前記ジャケット液を通流させ当該ジャケット液の温度を調整可能な第２温度調整手段を備え、前記制御手段が、前記カバー内温度が設定温度になるように前記第２温度調整手段の運転を制御する点にある。

上記特徴構成によれば、光路を囲うカバーにジャケット液を通流させるジャケット部を有するため、ジャケット部に第２温度調整手段によって温度調整されたジャケット液を流すことで、カバー自身を直接温調して、カバー内にジャケット液の熱を、より効率的に伝熱することができる。これにより、カバー内温度はより直接的に温度調整されるため、カバー内温度を迅速に精度よく設定温度に安定させることが可能になる。

本発明に係る温度調整システムの更なる特徴構成は、前記制御手段が、前記温度乖離状態ではない正常状態では、前記第２温度調整手段による前記ジャケット液の温度調整を停止する点にある。

上記特徴構成によれば、温度乖離状態ではない正常状態ではジャケット液による温度調整が停止されるので、第２温度調整手段における温度調整のために消費されるエネルギーが使用されなくなるため、その分の省エネルギー化が可能となる。

本発明に係る温度調整システムの更なる特徴構成は、前記温調空気及び前記ジャケット液が、同一の熱媒により温度調整された流体である点にある。

上記特徴構成によれば、温度調整システム内において、同一の熱媒により温調空気及びジャケット液が温度調整される構成となるため、第１温度調整手段及び第２温度調整手段を、熱媒を共有する温度調整手段とすることができる。これにより、その温度調整手段を、簡単な構成で小型化できるとともに、省エネルギー化を図ることができる。

本発明に係る温度調整システムの更なる特徴構成は、前記光学機器が、光干渉計である点にある。

上記特徴構成によれば、高精度での計測が求められている光干渉計において、光路に存在する空気の気流や温度変化に起因する計測誤差の発生を確実に防止しつつ、光路を囲繞するカバー内をより迅速に温度調整することができる。その結果、光干渉計を迅速に計測可能な状態とし、高精度の計測が可能になる。

上記目的を達成するための本発明に係る温度調整方法は、検出光の通路である光路を備えた光学機器が収容されるブース内に温調空気を通流させ、前記ブース内のブース内温度を制御対象温度として当該制御対象温度が設定温度となるように温度調整可能な温度調整方法であって、
その特徴構成は、前記光路を囲繞するカバー内のカバー内温度の前記設定温度に対する温度差が所定の基準値以上となる状態を温度乖離状態として判定し、当該温度乖離状態では前記制御対象温度を前記ブース内温度から前記カバー内温度に切り替える点にある。

上記特徴構成によれば、光学機器の起動時や何らかの原因でカバー内温度に温度変化が生じて、カバー内温度の設定温度に対する温度差が所定の基準値を超えた状態においては、その状態を温度乖離状態として判定し、その判定前はブース内温度に設定されている制御対象温度を、カバー内温度に切り替える。そうすると、ブース内を通流する温調空気は、ブース内温度の大きさに拘わらず、カバー内温度を設定温度に近づけるように調整されるから、カバー内温度の調整に必要な時間を短縮し、優先的に温度調整すべき対象であるカバー内温度をより迅速に設定温度近傍に安定化させることができる。すなわち、第１温度調整手段によって、ブース内温度が設定温度となるように温度調整するよりも、カバー内温度が設定温度となるように温度調整する方が、温調空気からカバーを介してカバー内に伝達する熱量をより多く維持することが可能となる。よって、光学機器における光路を囲繞するカバー内を迅速に温度調整しカバー内温度を安定化でき、光学機器の計測精度を向上することができる。

本発明に係る温度調整システムの概略構成図 本発明に係る温度調整システムの概略構成図

本発明に係る温度調整システムＤの実施形態を図１および図２に基づいて説明する。図１及び図２は温度調整システムＤの概略構成図であり、特に、図１は温度調整システムＤにおけるブースＫの概略構成を、図２は温度調整システムＤにおける温度調整装置Ｅの概略構成を主として示している。

この温度調整システムＤは、図１に示すように、検出光の通路である光路４を備えたフィゾー光干渉計Ｆ（光学機器の一例）と、フィゾー光干渉計Ｆが収容されるブースＫと、光路４を囲繞するカバー３と、ブースＫ内でカバー３外のブース内温度を検出するブース内温度検出手段２と、カバー３内のカバー内温度を検出するカバー内温度検出手段５と、ブースＫ内に空気Ｐ（温調空気）を通流させ当該空気Ｐの温度を調整可能な第１温度調整手段と、ブース内温度（制御対象温度）が設定温度になるように第１温度調整手段の運転を制御する制御部Ｅｂ（制御手段の一例）、及び設定温度値などを入力する操作部Ｅａを備えて構成されている。そして、第１温度調整手段、制御部Ｅｂ及び操作部Ｅａは、温度調整装置Ｅに一体として構成されている。また、図示を省略するが、操作部Ｅａの温度設定部はブース内温度の設定温度を自在に設定可能な構成となっており、さらに温度調整装置Ｅやフィゾー光干渉計Ｆの運転開始、停止を指令する運転スイッチ等が設けられている。
以下では、ブースＫの構成及び温度調整装置Ｅの構成を説明した後、本願の特徴構成について説明する。

ブースＫは、側面部及び天井部を囲繞する壁面Ｋ１により形成されており、ブースＫ内の内部空間１に外部から空気等が侵入しないように構成されている。ブースＫには、温度調整装置Ｅから供給され、ブースＫ内を温度調整する空気Ｐの入口１ａと出口１ｂとが形成されている。ブースＫの内部空間１の底部には架台Ｇが配設され、当該架台Ｇ上にフィゾー光干渉計Ｆが載置された状態で内部空間１に収容されている。なお、ブースＫの空気Ｐの入口１ａには、ＨＥＰＡ等のフィルタが搭載され、ブースＫはクリーンルームとされている。

図１に示したフィゾー光干渉計Ｆは、レーザー発振器２１から発振されるレーザーを光源とする干渉計であり、図示しない発散レンズ，ビームスプリッター，コリメーターレンズ、結象レンズ、ＣＣＤカメラ、及び基準板２５等を備えて構成されている。また、フィゾー光干渉計Ｆは、基準板２５を設置するステージ２６および被測定物Ｗを設置するステージ２７を備えて、取得した干渉縞から被測定物Ｗの形状を計算するコンピュータなどの計算手段（図示せず）を備えている。本実施形態では、レーザーが通過するステージ２６の基準板２５から被測定物Ｗの間が、レーザーの通路である光路４となる。

フィゾー光干渉計Ｆにおいては、レーザーは発散レンズ、ビームスプリッター、コリメーターレンズを透過後に平行光となり、高精度に研磨された平面ガラス板である基準板２５に到達する。一部の光は参照面２５ａで反射し、残りの光は基準板２５を透過後に被測定物Ｗの被検面Ｗａに到達して反射する。参照面２５ａからの反射光と被検面Ｗａからの反射光は元の光路を逆戻りし、干渉してビームスプリッターにより結象レンズを経てＣＣＤカメラへと導かれ、干渉縞画像が得られる。

フィゾー光干渉計Ｆには、レーザーが通過する光路４を覆う筒状のカバー３が設けられ、当該カバー３内には空間３ａが形成されている。なお、カバー３の詳細な構成については、後述する。

ブースＫの内部空間１内においてカバー３外には、当該箇所のブース内温度を検出するブース内温度検出手段２が配設され、カバー３内における空間３ａには、当該箇所のカバー内温度を検出するカバー内温度検出手段５が配設されている。これらブース内温度検出手段２及びカバー内温度検出手段５による計測結果は、温度調整装置Ｅの制御部Ｅｂに入力される構成となっている。制御部Ｅｂに入力された温度計測結果のそれぞれは、ブース内温度及びカバー内温度を設定温度に制御するための温度（制御対象温度）として参照される。なお、制御部Ｅｂは、入力されたブース内温度及びカバー内温度等に基づいて、温度調整装置Ｅによる空気Ｐや後述する水Ｑ（ジャケット液の一例）の供給温度、供給流量等を決定可能に構成されている。

図２に示すように、温度調整装置Ｅは、圧縮機３１、凝縮器３２、第１膨張弁３３、第１蒸発器３４の順に冷媒Ａ（図中点線矢印参照）を循環させる第１冷媒回路５０を備えた第１冷凍サイクルＣ１を備えて構成されている。第１蒸発器３４は、膨張された冷媒Ａと空気Ｐとを熱交換させて空気Ｐを冷却させるように構成されている。なお、第１膨張弁３３は、第１冷凍サイクルＣ１を通流する冷媒Ａの流量を調整自在で、当該冷媒Ａを膨張可能に構成されている。

第１冷凍サイクルＣ１の第１冷媒回路５０には、凝縮器３２と第１膨張弁３３との間から分岐されて第１蒸発器３４と圧縮機３１との間に合流される第２冷媒回路５１を備えた第２冷凍サイクルＣ２が接続されている。
この第２冷凍サイクルＣ２は、冷媒Ａを凝縮器３２と第１膨張弁３３との間から分岐させて、第１膨張弁３３及び第１蒸発器３４に対して並列に設けられた第１電磁弁４７、第２膨張弁３６及び第２蒸発器３７の順に通流させ、第１蒸発器３４と圧縮機３１との間に戻すように構成されている。すなわち、第２冷凍サイクルＣ２は、第１冷凍サイクルＣ１の圧縮機３１及び凝縮器３２を共用するように構成され、圧縮機３１、凝縮器３２、第１電磁弁４７、第２膨張弁３６、第２蒸発器３７、圧縮機３１の順に冷媒Ａを通流可能に構成されている。なお、第２蒸発器３７は、膨張された冷媒Ａと水Ｑとを熱交換させて水Ｑを冷却させるように構成されている。また、第２膨張弁３６は、第２冷凍サイクルＣ２を通流する冷媒Ａの流量を調整自在で、当該冷媒Ａを膨張可能に構成されている。さらに、第１電磁弁４７は、第２冷凍サイクルＣ２を通流する冷媒Ａの断続、すなわち、当該冷媒Ａの通流の停止状態と通流状態とに切換できるように構成されている。なお、第１電磁弁４７を、冷媒Ａの通流状態では当該冷媒Ａの流量を調整可能な構成としてもよい。

第１冷凍サイクルＣ１の第１冷媒回路５０には、圧縮機３１と凝縮器３２との間から分岐される３つの第１分岐路５２，第２分岐路５３，第３分岐路５４が設けられている。

第１分岐路５２は、冷媒Ａを圧縮機３１と凝縮器３２との間から分岐させて、空気Ｐを加熱する加熱用熱交換器３５に通流させ、第１冷凍サイクルＣ１における第１膨張弁３３と第１蒸発器３４との間に戻すように構成されている。第１分岐路５２には、冷媒Ａの流れ方向の上流側から順に、空気Ｐを加熱する加熱用熱交換器３５、第１分岐路５２を通流する冷媒Ａの流量を調整自在で、当該冷媒Ａを膨張させることが可能な第３膨張弁４２が配設されている。なお、加熱用熱交換器３５は、第１蒸発器３４で冷却された空気Ｐと圧縮機３１から吐出された冷媒Ａとを熱交換させて、空気Ｐを加熱させるように構成されている。

第２分岐路５３は、冷媒Ａを圧縮機３１と凝縮器３２との間から分岐させて、第２冷凍サイクルＣ２における第２膨張弁３６と第２蒸発器３７との間に戻すように構成されている。第２分岐路５３には、冷媒Ａの流れ方向の上流側から順に、第２蒸発器３７にて冷却された水Ｑを、第２分岐路５３を通流する冷媒Ａと熱交換させて、水Ｑを温調する温調部３８、第２分岐路５３を通流する冷媒Ａの断続、すなわち、当該冷媒Ａの通流の停止状態と通流状態とに切換できるように構成された第２電磁弁４８が配設されている。第２電磁弁４８を、冷媒Ａの通流状態では当該冷媒Ａの流量を調整可能な構成としてもよい。

第３分岐路５４は、冷媒Ａを圧縮機３１と凝縮器３２との間から分岐させて、圧縮空気Ｒを温調する温調部４０を通流させ、第１冷凍サイクルＣ１における第１膨張弁３３と第１蒸発器３４との間に戻すように構成されている。第３分岐路５４には、冷媒Ａの流れ方向の上流側から順に、冷却部３９にて冷却された圧縮空気Ｒを、第３分岐路５４を通流する冷媒Ａと熱交換させて、圧縮空気Ｒを温調する温調部４０、第３分岐路５４を通流する冷媒Ａの流量を調整自在で、当該冷媒Ａを膨張させることが可能な第４膨張弁４３、第３分岐路５４を通流する冷媒Ａの断続、すなわち、当該冷媒Ａの通流の停止状態と通流状態とに切換できるように構成された第３電磁弁４９が配設されている。なお、冷却部３９は、圧縮空気Ｒと後述する第１蒸発器３４にて冷却された第２分岐空気Ｐ２とを熱交換させて、圧縮空気Ｒを冷却させるように構成されている。

ブースＫ及び温度調整装置Ｅには、空気Ｐを、第１蒸発器３４、加熱用交換器３５及び冷却部３９、ブロア７ａ、ブースＫ、第１蒸発器３４の順に循環通流させる空気循環流路７が設けられている。なお、この空気循環流路７に設けられたブロア７ａは、空気Ｐを空気循環流路７に循環通流させる循環手段として機能する。
この空気循環流路７において、第１蒸発器３４と加熱用熱交換器３５との間には、第１蒸発器３４を通過した空気Ｐを、加熱用熱交換器３５に供給する第１分岐空気Ｐ１と冷却部３９に供給する第２分岐空気Ｐ２とに分岐する分岐手段６１が設けられている。詳細な説明は省略するが、分岐手段６１は、第１蒸発器３４を通過した第１分岐空気Ｐ１を加熱用熱交換器３５に導く第１流路６１ａと、第１蒸発器３４を通過した第２分岐空気Ｐ２を冷却部３９に導く第２流路６１ｂとから構成されている。なお、第１流路６１ａと第２流路６１ｂとは、第１流路６１ａを通流する第１分岐空気Ｐ１の流量と第２流路６１ｂを通流する第２分岐空気Ｐ２の流量との関係が予め設定された関係（例えば、１対１）となるように流路面積等が調整されている。
さらに、この空気循環流路７において、加熱用熱交換器３５及び冷却部３９とブロア７ａとの間には、加熱用熱交換器３５を通過した第１分岐空気Ｐ１と冷却部３９を通過した第２分岐空気Ｐ２とを合流させて、合流させた空気Ｐをブロア７ａに供給する合流手段６２が設けられている。詳細な説明は省略するが、合流手段６２は、加熱用熱交換器３５を通過した第１分岐空気Ｐ１をブロア７ａに導く第３流路６２ａと、冷却部３９を通過した第２分岐空気Ｐ２を第３流路６２ａの途中部分に供給する第４流路６２ｂとから構成されている。
なお、図２に示すように、空気循環流路７に配設される加熱用熱交換器３５及び冷却部３９は一体の熱交換器として構成されている。

また、温度調整装置Ｅには、圧縮空気Ｒを、第１ポンプ９ａ、冷却部３９、温調部４０の順に循環通流させる圧縮空気循環流路９が設けられている。なお、この圧縮空気循環流路９に設けられた第１ポンプ９ａは、圧縮空気Ｒを圧縮空気循環流路９に循環通流させる循環手段として機能する。なお、圧縮空気循環流路９は、圧縮空気ＲをブースＫ内の各種機器に供給可能に構成することができ、例えば、フィゾー光干渉計Ｆの周辺装置（図示せず）が圧縮空気Ｒを駆動源とする駆動機構（アクチュエータなど）を備える場合は、その駆動機構に圧縮空気Ｒを供給して駆動させることができる。

なお、制御部Ｅｂは、ブロア７ａ、第１ポンプ９ａ及び第２ポンプ８ａの制御のほかに、第１電磁弁４７、第２電磁弁４８、第３電磁弁４９、圧縮機３１、第１膨張弁３３、第２膨張弁３６、第３膨張弁４２、第４膨張弁４３等の動作を制御し、空気Ｐ、水Ｑ及び圧縮空気Ｒの流量や温度制御等が可能に構成されている。

次に本願発明の特徴構成について図１に基づいて説明する。
図１に示すように、フィゾー光干渉計Ｆのレーザーの光路４を覆うカバー３は、カバー３内の空間３ａを密封閉鎖するように形成されており、さらに、カバー３自身は、２重管構造に形成されたジャケット部６を備えて構成されている。そのジャケット部６には、第２温度調整手段として機能する温度調整装置Ｅから供給された水Ｑが通流可能に構成されている。そして、ジャケット部６には、ジャケット部６内を通流する水Ｑの入口６аと出口６ｂとが形成され、水Ｑによりカバー３を介してカバー３内の空間３ａに存在する空気に伝熱して、空間３ａ内を温度調整可能に構成されている。なお、第２温度調整手段は、第１温度調整手段、制御部Ｅｂ及び操作部Ｅａとともに、温度調整装置Ｅに一体として構成されている。

また、ブースＫ及び温度調整装置Ｅには、水Ｑを、第２蒸発器３７、温調部３８、第２ポンプ８ａ、ジャケット部６の入口６ａ、出口６ｂ、第２蒸発器３７の順に循環通流させる水循環流路８が設けられている。この水循環流路８に設けられた第２ポンプ８ａは、水Ｑを水循環流路８に循環通流させる循環手段として機能する。
なお、空気Ｐ及び水Ｑの温度調整を行う温度調整装置Ｅやブロア７ａ及び第２ポンプ８ａをブースＫの外に設けることで、それらの駆動による発熱がブースＫの内部空間１の温度に影響を与えないように構成されている。

そして、ジャケット部６に水Ｑを通流させ当該水Ｑの温度を調整可能な第２温度調整手段は、第１温度調整手段と同じく制御部Ｅｂによって制御されている。すなわち、制御部Ｅｂが、カバー内温度が設定温度になるように第２温度調整手段の運転を制御する。また、制御部Ｅｂは、カバー内温度と設定温度との温度差を検出する機能、及びその温度差と所定の判定基準値（基準値）とを比較して、カバー内温度が正常状態であるか温度乖離状態であるかを判定する機能を有しており、その判定結果に基づいて制御部Ｅｂにより第１温度調整手段および第２温度調整手段を制御するように構成されている。具体的には、制御部Ｅｂは、上記温度差が所定の判定基準値以上であるときは、温度乖離状態であると判定し、上記温度差が所定の判定基準値未満であるときは、温度乖離状態ではない正常状態であると判定する。上記所定の判定基準値は、正常状態において温度乖離状態に遷移したことを判定する際の判定基準値を正常判定基準値とし、温度乖離状態において正常状態に遷移したことを判定する際の判定基準値を乖離判定基準値として設定している。これら判定基準値及び設定温度は操作部Ｅａから入力可能であり、制御部Ｅｂにおいて記憶可能な構成となっている。なお、装置の起動時については、制御部Ｅｂに記憶された判定基準値（例えば、乖離判定基準値）及び設定温度に基づいて正常状態であるか温度乖離状態であるかが判定される。

次に、温度調整システムＤの運転について説明する。
フィゾー光干渉計Ｆの起動時においては、ユーザが操作部Ｅａを操作して当該フィゾー光干渉計Ｆ及び温度調整装置Ｅを起動させると共に、フィゾー光干渉計Ｆのレーザーの光路４（空間３ａ）のカバー内温度が計測に最適な温度（設定温度：例えば２３℃）となるように、当該設定温度を入力する。なお、フィゾー光干渉計Ｆ等の起動と同時に、予め設定された温度を記憶部（図示せず）から読み出して、設定温度として用いてもよい。

温度調整装置Ｅが起動されると、制御部Ｅｂは、カバー内温度検出手段５により検出されたカバー内温度と設定温度との温度差を検出し、正常状態から温度乖離状態となる場合における判定基準値（乖離判定基準値）と上記温度差とを比較して、カバー内温度が温度乖離状態であるかを判定する。上記温度差が乖離判定基準値以上である場合は、制御部Ｅｂは温度乖離状態と判定する。そして、制御部Ｅｂは、カバー内温度検出手段５により検出されたカバー内温度を制御対象温度として、カバー内温度が設定温度となるように、第１温度調整手段を制御して空気Ｐを空気循環流路７に循環通流させてブースＫの内部空間１に供給させることに加え、第２温度調整手段を制御して水Ｑを水循環流路８に循環通流させてカバー３のジャケット部６に供給させる。なお、本実施形態において、乖離判定基準値は、設定温度に対して±１.０℃程度となるように設定されている。これにより、カバー３の外側から空気Ｐによりカバー内温度が温度調整されるとともに、カバー３自身に形成されたジャケット部６を通流する水Ｑによってもカバー内温度が温度調整される。つまり、第１温度調整手段および第２温度調整手段の制御対象温度をカバー内温度とすることによって、空気Ｐおよび水Ｑによって同時に温度調整が行われ、より迅速に温度調整することが可能になる。

上記起動時において、温度乖離状態における温度制御装置Ｅの運転状態は、例えば、設定温度を２３℃とすると、空気循環流路７における空気Ｐの温度は、第１蒸発器３４を通過する前は２１℃程度、加熱用熱交換器３５を通過する前は１７℃程度、加熱用熱交換器３５を通過した後は２０℃程度となる。また、水循環流路８における水Ｑの温度は、例えば、第２蒸発器３７を通過する前は２１℃、温調部３８を通過する前は１７℃、温調部３８を通過した後は２０℃程度となる。また、圧縮空気循環流路９における圧縮空気Ｒの温度は、例えば、冷却部３９を通過する前は２１℃程度、冷却部３９を通過した後は１７℃程度、温調部４０を通過した後は２０℃程度となる。なお、この時、空気Ｐと水Ｑとによる供給熱量の割合は、例えば、空気Ｐ：水Ｑ＝５：５の割合とされる。

次に、上記温度乖離状態と判定された場合において、第１温度調整手段及び第２温度調整手段による運転が継続して、制御対象温度であるカバー内温度が設定温度となるように温度調整される間、制御部Ｅｂは、カバー内温度と設定温度との温度差を検出し、当該温度差が上記判定基準値としての正常判定基準値未満であるかを判定する。上記温度差が正常判定基準値未満である場合は、カバー内温度が正常状態に遷移したものとして、制御部Ｅｂは正常状態と判定する。そして、制御部Ｅｂは、制御対象温度をカバー内温度から、ブース内温度検出手段２により検出されたブース内温度に切り替え、当該ブース内温度が設定温度となるように、第１温度調整手段を制御して空気Ｐを空気循環流路７に循環通流させてブースＫの内部空間１に供給させ、一方で、第２温度調整手段を制御して、当該第２温度調整手段による水Ｑの温度調整を停止する。このようにすることで、結果的にカバー内の空間３ａ及びブースＫの内部空間１を迅速に設定温度に安定させることが可能となる。

ここで、上記正常判定基準値（例えば、±０．１℃程度）を、上記温度乖離状態を判定する乖離判定基準値（例えば、±１．０℃程度）より、小さな値に設定することで、制御部Ｅｂがカバー内温度と設定温度の温度差が正常判定基準値内となったことを判定した時には、その温度差は乖離判定基準値未満であるので温度乖離状態と判定されることはなく、制御対象温度がブース内温度からカバー内温度に戻ってといった所謂ハンチング現象を抑制することができる。その結果、より迅速にカバー内温度を設定温度近傍に安定化させることができる。

制御対象温度をカバー内温度検出手段５の検出温度からブース内温度検出手段２の検出温度に切り替えた後の正常状態における温度制御装置Ｅの運転状態は、空気循環流路７における空気Ｐの温度は、例えば、第１蒸発器３４を通過する前は２１℃程度、加熱用熱交換器３５を通過する前は１７℃程度、加熱用熱交換器３５を通過した後は２０℃程度となる。また、圧縮空気循環流路９における圧縮空気Ｒの温度は、例えば、冷却部３９を通過する前は２１℃程度、冷却部３９を通過した後は１７℃程度、温調部４０を通過した後は２０℃程度となる。なお、この時、空気Ｐと水Ｑとによる供給熱量の割合は、例えば、空気Ｐ：水Ｑ＝１０：０の割合とされる。

また、本実施形態における温度調整は、上記起動時に限らず、すでに正常状態に温度調整されたカバー内温度に、何らかの原因で変化が生じて、カバー内温度と設定温度との温度差が乖離判定基準値を超えた場合においても、制御部Ｅｂは、制御対象温度をブース内温度からカバー内温度に切り替えて、第１温度調整手段による温度調整を実行し、さらに、正常状態では停止していた第２温度調整手段による温度調整を開始してカバー内温度が設定温度となるように制御を行う。従って、カバー内温度に何らかの原因により温度変化が生じたときでも、再度運転開始時と同様の温度調整を実施することでカバー内温度を設定温度に精度よく迅速に再調整できる。

〔別実施形態〕
（Ａ）上記実施形態においては、光路４を備えた光学機器としてフィゾー光干渉計Ｆを採用した例を述べたが、これに限らず、光学機器として、超精密な測定精度を必要とする測定器（例えば、分光器、エリプソメーター）やレーザー顕微鏡を採用することもでき、その他、ナノオーダの加工精度が要求される超精密な加工を行う加工機械等（例えば、半導体露光装置など）にも適用することができる。

（Ｂ）上記実施形態においては、温度調整装置Ｅを運転して、温調空気としての空気Ｐを用いてブースＫ内の内部空間１を冷房し、ジャケット液としての水Ｑを用いてカバー３内の空間３ａを冷房する例を示したが、この構成に限らず、当該内部空間１や空間３ａを暖房する構成とすることもできる。

（Ｃ）上記実施形態においては、温度調整装置Ｅを運転して、温調空気としての空気Ｐ、及びジャケット液としての水Ｑの両方を用い、それぞれ内部空間１、空間３ａを温度調整する例を示したが、この構成に限らず、空気Ｐのみを用いて、内部空間１及び空間３ａを設定温度に温度調整することができる。

（Ｄ）上記実施形態においては、第１温度調整手段及び第２温度調整手段の両方の機能を備えるように、一つの冷媒Ａ（熱媒）を利用した温度調整装置Ｅを採用したが、両手段を別々の装置として構成としてもよい。この場合、第１温度調整手段及び第２温度調整手段に夫々異なる冷媒を用いてもよい。

（Ｅ）上記実施形態においては、空気Ｐ、水Ｑ及び圧縮空気Ｒを各循環流路７、８、９において循環可能に構成したが、空気Ｐ、水Ｑ及び圧縮空気Ｒを循環させないように構成してもよい。

（Ｆ）上記実施形態においては、ブースＫ内のブース内温度検出手段２をブースＫの略中心部に設けたが、これに限らず、空気Ｐの入口１ａ付近に設けてもよい。また、カバー３内の空間３ａのカバー内温度検出手段５を基準板２５付近に設けたが、これに限らず、被測定物Ｗ付近に設けてもよい。

（Ｇ）上記実施形態においては、制御部Ｅｂによって、カバー内温度と設定温度との温度差が所定の基準値以上（温度乖離状態）であると判定された場合に、第１温度調整手段及び第２温度調整手段に対して制御対象温度をカバー内温度とする制御を実行している。しかしながら、これに加えて、起動時における早期立上げを目的として、起動時において制御部Ｅｂによるカバー内温度の設定温度に対する温度差が判定される前に（当該温度差の大小に拘わらず）、起動操作の一部として、制御部Ｅｂが制御対象温度をカバー内温度とする制御を第１温度調整手段及び第２温度調整手段に対して実行させるように構成しても構わない。

（Ｈ）上記実施形態においては、制御部Ｅｂが、カバー内温度が温度乖離状態から正常状態に遷移したと判定すると、第２温度調整手段による水Ｑの温度調整を停止したが、これに限らず、水Ｑによる温度調整を継続してもよい。この場合、空気Ｐと水Ｑとによる供給熱量の割合は、例えば、空気Ｐ：水Ｑ＝７：３の割合としてもよい。

以上説明したように、光学機器の計測精度を向上するとともに、光学機器における光路を囲繞するカバー内を、迅速に温度調整し温度の安定化ができる温度調整システム及び温度調整方法を提供することができる。

２ ブース内温度検出手段
３ カバー
４ レーザーの光路（検出光の通路）
５ カバー内温度検出手段
６ ジャケット部
Ｅ 温度調整装置（第１温度調整手段、第２温度調整手段）
Ｅｂ 制御部（制御手段）
Ｄ 温度調整システム
Ｆ フィゾー光干渉計（光学機器）
Ｋ ブース
Ｐ 空気（温調空気）
Ｑ 水（ジャケット液）
Ａ 冷媒（熱媒）

Claims (7)

1. 検出光の通路である光路を備えた光学機器と、前記光学機器が収容されるブースと、前記光路を囲繞するカバーと、前記ブース内で前記カバー外の温度をブース内温度として検出するブース内温度検出手段と、前記カバー内の温度をカバー内温度として検出するカバー内温度検出手段と、前記ブース内に温調空気を通流させ当該温調空気の温度を調整可能な第１温度調整手段と、前記ブース内温度を制御対象温度として当該制御対象温度が設定温度になるように前記第１温度調整手段の運転を制御する制御手段とを備えた温度調整システムであって、
   前記制御手段が、前記カバー内温度の前記設定温度に対する温度差が所定の基準値以上となる状態を温度乖離状態として判定し、当該温度乖離状態では前記制御対象温度を前記ブース内温度から前記カバー内温度に切り替えるように構成されている温度調整システム。
2. 前記制御手段が、前記温度乖離状態において当該温度乖離状態でない正常状態に遷移したことを判定する際の前記基準値である正常判定基準値を、前記正常状態において前記温度乖離状態に遷移したことを判定する際の前記基準値である乖離判定基準値よりも小さく設定している請求項１に記載の温度調整システム。
3. 前記カバーに、ジャケット液が通流可能なジャケット部が形成され、
   前記ジャケット部に前記ジャケット液を通流させ当該ジャケット液の温度を調整可能な第２温度調整手段を備え、
   前記制御手段が、前記カバー内温度が設定温度になるように前記第２温度調整手段の運転を制御する請求項１又は２に記載の温度調整システム。
4. 前記制御手段が、前記温度乖離状態ではない正常状態では、前記第２温度調整手段による前記ジャケット液の温度調整を停止する請求項３に記載の温度調整システム。
5. 前記温調空気及び前記ジャケット液が、同一の熱媒により温度調整された流体である請求項３又は４に記載の温度調整システム。
6. 前記光学機器が、光干渉計である請求項１から５の何れか一項に記載の温度調整システム。
7. 検出光の通路である光路を備えた光学機器が収容されるブース内に温調空気を通流させ、前記ブース内のブース内温度を制御対象温度として当該制御対象温度が設定温度となるように温度調整可能な温度調整方法であって、
   前記光路を囲繞するカバー内のカバー内温度の前記設定温度に対する温度差が所定の基準値以上となる状態を温度乖離状態として判定し、当該温度乖離状態では前記制御対象温度を前記ブース内温度から前記カバー内温度に切り替える温度調整方法。

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