JP2013143557A - 流量制御方法及び装置、空調方法及び装置、並びに露光方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】物体の近傍にフィルタを介して流体を供給する際に、その流体の安定な供給を停止することなく、そのフィルタの交換を可能とする。
【解決手段】露光本体部４の周囲に送風される空気の風量を制御する風量制御系５８であって、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂと、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂを通過した空気の風量を制御するダンパー５５Ａ，５５Ｂと、ダンパー５５Ａ，５５Ｂを通過した空気を送風する送風ファン３４と、空気の風量を計測する風量センサ３８と、ダンパー５５Ａ，５５Ｂの一方を開閉可能なダンパー制御系４２と、空気の風量が目標範囲内に維持されるように送風ファン３４を制御する送風制御系４６と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、物体の近傍又は周囲に供給される流体の流量を制御する流量制御技術、流量制御技術を用いる空調技術、空調技術を用いる露光技術、及び露光技術を用いて例えば半導体素子又は液晶表示素子等を製造するためのデバイス製造方法に関する。

例えば半導体素子等のデバイス（電子デバイス又はマイクロデバイス）を製造するためのリソグラフィー工程で使用される露光装置においては、高い露光精度を得るために、照明光学系の一部、レチクルステージ、投影光学系、及びウエハステージ等を含む露光本体部は、箱型のチャンバ内に設置され、このチャンバ内に防塵フィルタを通過した清浄な気体（例えば空気）を温度制御してダウンフロー方式及びサイドフロー方式で供給する空調装置が備えられている
また、露光装置では、近年の回路パターンの著しい微細化要求に対応すべく、露光光の短波長化が進められており、最近では、露光光としてＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、及びさらにほぼ真空紫外域のＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）が使用されている。このような短波長の露光光を用いる場合、露光光が通過する空間に微量な有機物のガス（有機系ガス）が存在すると、露光光の透過率が低下するとともに、露光光と有機系ガスとの反応によって、レンズエレメント等の光学素子の表面に曇り物質を生ずる恐れがある。さらに、チャンバ内の気体からは、ウエハに塗布されたフォトレジスト（感光材料）と反応するアルカリ性物質のガス（アルカリ系ガス）等も除去することが望ましい。そこで、従来より、空調装置の空調用気体の取り入れ口には、有機系ガス及び／又はアルカリ系ガス等を除去するための複数のケミカルフィルタが設置されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２００４／１０８２５２号パンフレット

従来の露光装置において、複数のケミカルフィルタを備えた空調装置でチャンバ内の温度制御を行っていると、次第にケミカルフィルタの濾過効率が低下するため、例えば定期的にそのケミカルフィルタの交換を行う必要がある。しかしながら、単にケミカルフィルタの交換を行うものとすると、ケミカルフィルタの交換中にはチャンバ内への清浄な気体の供給を継続できないため、露光工程を中断する必要がある。このため、露光工程のスループットが低下するという問題があった。

また、露光装置の露光光及びステージの位置計測用の光ビーム等の光路の屈折率の変動を低減して露光精度を高く維持するためには、チャンバ内に供給される空調用の気体の流量変動を抑制する必要がある。
本発明は、このような事情に鑑み、物体の近傍又は周囲にフィルタを介して気体等の流体を供給する際に、その流体の安定な供給を停止することなく、そのフィルタの少なくとも一部の交換を可能とすることを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、物体の近傍に供給される流体の流量を制御する流量制御方法が提供される。この方法は、流体の流路に並列に、かつ少なくとも一部が着脱可能に設置された第１及び第２のフィルタ部を介してその物体の近傍に流体を流量が目標範囲内に維持されるように供給することと、その第１及び第２のフィルタ部を通過した流体の流路にそれぞれ配置されて該気体の流量を制御する第１及び第２の流量制御弁のうちの一方の流量制御弁を開状態として、他方の流量制御弁を次第に閉じながら、その物体の近傍にその第１及び第２のフィルタ部を通過した流体を流量がその目標範囲内に維持されるように供給することと、を含むものである。

また、第２の態様によれば、物体の近傍に供給される気体の流量及び温度を制御する空調方法において、第１の態様の流量制御方法を用いてその物体の近傍に供給される流体としての気体の流量を制御することと、その物体の近傍に供給される気体の温度を制御することと、を含む空調方法が提供される。
また、第３の態様によれば、露光光でパターンを介して基板を露光する露光方法において、第２の態様の空調方法で気体の流量及び温度を制御することと、その流量及び温度が制御された気体をその基板を露光する露光本体部を収容するチャンバ内に供給することと、その第１のフィルタ部又はその第２のフィルタ部の少なくとも一部を交換しつつ、その露光光でその基板を露光することと、を含む露光方法が提供される。

また、第４の態様によれば、物体の近傍に供給される流体の流量を制御する流量制御装置が提供される。この装置は、流体の流路に並列に、かつ少なくとも一部が着脱可能に設置された第１及び第２のフィルタ部と、その第１のフィルタ部を通過した流体の流路に配置されてこの流体の流量を制御する第１の流量制御弁と、その第２のフィルタ部を通過した流体の流路に配置されてこの流体の流量を制御する第２の流量制御弁と、その第１及び第２の流量制御弁を通過した流体の流量情報を計測する流量センサと、その第１及び第２のフィルタ部側からその物体側に流体を供給する供給部と、その第１及び第２の流量制御弁のうちの一方の流量制御弁を開状態として、他方の流量制御弁を次第に閉じて完全に閉じた状態とした後、その他方の流量制御弁を次第に開く第１制御部と、その他方の流量制御弁の開閉時に、その流量センサの計測結果に基づいて、その供給部による流体の流量が目標範囲内に維持されるようにその供給部を制御する第２制御部と、を備えるものである。

また、第５の態様によれば、物体の近傍に供給される気体の流量及び温度を制御する空調装置において、第４の態様の流量制御装置と、その供給部から供給される流体としてのその気体の温度を計測する温度センサと、その温度センサの計測結果に基づいてその供給部から供給される気体の温度を制御する温度制御部と、を備える空調装置が提供される。
また、第６の態様によれば、露光光でパターンを介して基板を露光する露光装置において、第５の態様の空調装置と、その基板を露光する露光本体部を収容するとともに、その空調装置によって流量及び温度が制御された気体が供給されるチャンバと、を備える露光装置が提供される。

また、第７の態様によれば、第３の態様の露光方法又は第６の態様の露光装置を用いて基板上に感光層のパターン形成することと、そのパターンが形成された基板を処理することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明の態様によれば、一方の流量制御弁を開状態として、他方の流量制御弁を次第に閉じながら、その物体の近傍にその第１及び第２のフィルタ部を通過した流体を流量が目標範囲内に維持されるように供給している。そして、その他方の流量制御弁を完全に閉じた状態では、その一方の流量制御弁側のフィルタ部を通過した流体が目標範囲内の流量で供給されるため、その他方の流量制御弁に対応するフィルタ部のフィルタの交換を行うことができる。従って、物体の近傍又は周囲に第１及び第２フィルタ部を介して流体を供給する際に、その流体の安定な供給を停止することなく、そのフィルタ部の少なくとも一部（フィルタ）の交換を行うことができる。

実施形態の一例に係る露光装置の構成を示す一部が切り欠かれた図である。 図１中の第１のフィルタユニット２６Ａ側のダンパーを閉じた状態を示す斜視図である。 図１中の第２のフィルタユニット２６Ｂ側のダンパーを閉じた状態を示す斜視図である。 （Ａ）は風量制御用のダンパーの操作量の変化の一例を示す図、（Ｂ）は図４（Ａ）の操作量に対応する圧力損失の変化を示す図、（Ｃ）は図４（Ｂ）の圧力変化に対応する風量の変化を示す図である。 （Ａ）は図１の送風ファン制御系４６の構成例を示すブロック図、（Ｂ）は送風ファンにおける風量と静圧との関係の一例を示す図である。 （Ａ）は送風ファンによる風量変化の一例を示す図、（Ｂ）は風量変化の他の例を示す図である。 露光工程中にフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂのフィルタを交換する動作の一例を示すフローチャートである。 電子デバイスの製造工程の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態の一例につき図１〜図７を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸを示す。露光装置ＥＸは、一例としてスキャニングステッパー（スキャナー）よりなる走査露光型の投影露光装置である。図１において、露光装置ＥＸは、露光光（露光用の照明光）ＥＬを発生する光源部２と、露光光ＥＬでレチクルＲ（マスク）を照明する照明光学系ＩＬＳと、レチクルＲを保持して移動するレチクルステージＲＳＴと、レチクルＲのパターンの像をフォトレジスト（感光材料）が塗布されたウエハＷ（基板）の表面に投影する投影光学系ＰＬとを備えている。さらに、露光装置ＥＸは、ウエハＷを保持して移動するウエハステージＷＳＴと、その他の駆動機構及びセンサ類等と、露光装置ＥＸの動作を統括的に制御するコンピュータよりなる主制御装置４０とを備えている。上記の光源部２から主制御装置４０までの部材は、例えば半導体デバイス製造工場のクリーンルーム内の第１の床ＦＬ１の上面に設置されている。

本実施形態において、露光装置ＥＸは、床ＦＬ１上に設置された箱状の気密性の高いチャンバ１０と、チャンバ１０の内部空間である露光室１０ａの上部に設置されて照明光学系ＩＬＳを収容するサブチャンバ２２とを備え、露光室１０ａに、照明光学系ＩＬＳ、レチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、及びウエハステージＷＳＴを含む露光本体部４が設置されている。露光室１０ａに対して隔壁（不図示）を介して配置されたローダ室（不図示）内に、レチクルローダ系及びウエハローダ系（いずれも不図示）が設置されている。また、チャンバ１０の外側の床ＦＬ１上に設置された光源部２は、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を発生する露光光源と、その露光光ＥＬを照明光学系ＩＬＳに導くビーム送光光学系とを備えている。なお、露光光源としては、ＫｒＦエキシマレーザ光源（波長２４８ｎｍ）などの紫外パルスレーザ光源、ＹＡＧレーザ若しくは固体レーザ（半導体レーザなど）の高調波発生装置、又は水銀ランプなども使用できる。

また、露光装置ＥＸは、チャンバ１０内の露光室１０ａの全体の空調を行うための空調装置３０を備えている。空調装置３０は、第１の床ＦＬ１の階下の機械室の第２の床ＦＬ２の上面に設置されて、それぞれ複数個のケミカルフィルタを有する第１及び第２のフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂと、床ＦＬ２の上面に設置された空調本体部３９と、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂを通過して合流した空気Ａ２を空調本体部３９に導く第１ダクト３１と、空調本体部３９とチャンバ１０の内部とを床ＦＬ１に設けられた開口を通して連結する第２ダクト３５と、例えば第２ダクト３５の途中に配置されて、内部を流れる空気から微小な粒子（パーティクル）を除去するＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air-filter）等の防塵フィルタ３６と、を備えている。さらに、空調装置３０は、露光室１０ａの上部に設置された大型の吹き出し口１８と、サブチャンバ２２の底面に配置された小型の吹き出し口１９Ｒと、投影光学系ＰＬの近傍に配置された小型の吹き出し口１９Ｗとを備えている。吹き出し口１８は第２ダクト３５の先端に連結され、吹き出し口１９Ｗ及び１９Ｒはそれぞれ分岐管３５ａ及び３５ｂを介して第２ダクト３５に連結されている。

フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂは、それぞれ外部から供給される空調用の気体である空気ＡＲ１，ＡＲ２から所定の不純物を除去し、不純物を除去した空気ＡＲ３，ＡＲ４をそれぞれ配管５４Ａ，５４Ｂに供給する（詳細後述）。配管５４Ａ，５４Ｂの断面が円形の部分に、それぞれその断面内の回転軸の回りに時計回り及び反時計回りに回転可能な円板状のダンパー５５Ａ，５５Ｂが配置され、配管５４Ａ，５４Ｂの外面にダンパー５５Ａ，５５Ｂを回転するための駆動モータ５６Ａ，５６Ｂが設置されている。ダクト３１，３５及び配管５４Ａ，５４Ｂは、例えばステンレス鋼又はフッ素樹脂など、汚染物質の発生量の少ない材料を用いて形成されている。ダンパー５５Ａ及び５５Ｂの回転角（０〜９０°）又は断面積に対する開口部の割合（操作量）を制御することで、それぞれフィルタユニット２６Ａ及び２６Ｂから配管５４Ａ及び５４Ｂ内に流入する空気ＡＲ３及びＡＲ４の風量を０〜所定の最大値の範囲で任意に設定できる。ここでは、一例として、ダンパー５５Ａ，５５Ｂが全開の状態での回転角を０°、操作量を１として、ダンパー５５Ａ，５５Ｂが完全に閉じている（以下、全閉という）状態での回転角を９０°、操作量を０としている。

なお、本実施形態では、気体の流量を風量と呼んでいる。風量は、単位時間当たりに例えば配管又はダクト内を通過する気体の体積であり、風量の単位は例えばｍ³ ／ｍｉｎである。また、配管５４Ａ，５４Ｂの先端部（流出口）は、並列に第１ダクト３１の流入口に連結され、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂを通過した空気ＡＲ３，ＡＲ４は、ダンパー５５Ａ，５５Ｂで風量を制御された後、第１ダクト３１内で合流して空気Ａ２として空調本体部３９内に流入する。

また、空調本体部３９は、第１ダクト３１を介して供給される空気Ａ２の湿度を制御する湿度制御部３２と、空気Ａ２の温度を制御する加熱冷却部３３と、湿度及び温度が制御された空気Ａ３を第２ダクト３５側に所定の風量で送風する送風ファン３４とを備えている。その空気Ａ３の温度は２０℃〜３０℃の範囲内の例えば２３℃に制御されて、第２ダクト３５及び吹き出し口１８を介して露光室１０ａ内の露光本体部４の近傍（周囲）にある程度の陽圧でかつダウンフロー方式で供給される。また、第２ダクト３５内の空気は、分岐管３５ａ及び３５ｂと、対応する吹き出し口１９Ｗ及び１９Ｒとを介して露光室１０ａ内のウエハステージＷＳＴ及びレチクルステージＲＳＴの近傍に供給される。

さらに、空調装置３０は、第２ダクト３５内の流入口付近に配置されて空気Ａ３の温度を計測する温度センサ３７と、空気Ａ３の風量を計測する風量センサ３８と、温度センサ３７の計測値に基づいて空気Ａ３の温度が目標温度になるように加熱冷却部３３を制御する温度制御系４４と、ダンパー５５Ａ，５５Ｂの操作量（回転角）を制御するために駆動モータ５６Ａ，５６Ｂを駆動するダンパー制御系４２と、ダンパー制御系４２からの制御情報及び風量センサ３８の計測結果に基づいて空気Ａ３の風量が目標値になるように送風ファン３４を駆動する後述の送風制御系４６と、を備えている。主制御装置４０が温度制御系４４、ダンパー制御系４２、及び送風制御系４６の動作を制御する。

また、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂ、配管５４Ａ，５４Ｂ、ダンパー５５Ａ，５５Ｂ、駆動モータ５６Ａ，５６Ｂ、第１ダクト３１、送風ファン３４、第２ダクト３５、及び風量センサ３８を含んで、空調装置３０によってチャンバ１０の露光室１０ａ内の露光本体部４の近傍に送風される空気の風量を制御する風量制御系５８が構成されている。一例として、露光室１０ａを流れた空気は、チャンバ１０の底面及び床ＦＬ１に設けられた多数の開口ＦＬ１ａを通して床下の排気ダクト２５内に流れ、排気ダクト２５内の空気ＡＺは、不図示のフィルタを介して排気される。なお、排気ダクト２５に流れた空気ＡＺの全部又は一部をフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂ側に戻して再利用することも可能である。

次に、露光本体部４等の構成につき説明する。以下、図１において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図１の紙面に垂直にＸ軸を、図１の紙面に平行にＹ軸を取って説明する。本実施形態では、走査露光時のレチクルＲ及びウエハＷの走査方向はＹ方向である。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の回りの回転方向をθｘ方向、θｙ方向、及びθｚ方向とも呼ぶこととする。

まず、チャンバ１０内の上部のサブチャンバ２２内に配置された照明光学系ＩＬＳは、例えば米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書などに開示されるように、空間光変調器（ＳＬＭ）又は回折光学素子(DOE) 等を含む光量分布設定光学系、オプティカルインテグレータ、レチクルブラインド（固定及び可変の視野絞り）、及びコンデンサ光学系等を備えている。照明光学系ＩＬＳは、レチクルブラインドで規定されたレチクルＲのパターン面のＸ方向に細長いスリット状の照明領域を露光光ＥＬによりほぼ均一な照度で照明する。

レチクルＲに形成されたパターン領域のうち、照明領域内のパターンの像は、両側テレセントリックで投影倍率βが縮小倍率（例えば１／４）の投影光学系ＰＬを介してウエハＷの表面に結像投影される。
また、チャンバ１０の露光室１０ａ内の床ＦＬ１上に、複数の台座１１を介して下部フレーム１２が設置され、下部フレーム１２の中央部に平板状のベース部材１３が固定され、ベース部材１３上に例えば３箇所の防振台１４を介して平板状のウエハベースＷＢが支持され、ウエハベースＷＢのＸＹ平面に平行な上面にエアベアリングを介してウエハステージＷＳＴがＸ方向、Ｙ方向に移動可能に、かつθｚ方向に回転可能に載置されている。また、下部フレーム１２の上端に、ウエハベースＷＢを囲むように配置された例えば３箇所の防振台１５を介して光学系フレーム１６が支持されている。光学系フレーム１６の中央部の開口に投影光学系ＰＬが配置され、光学系フレーム１６上に投影光学系ＰＬを囲むように上部フレーム１７が固定されている。

また、光学系フレーム１６の底面の＋Ｙ方向の端部にＹ軸のレーザ干渉計２１ＷＹが固定され、その底面の＋Ｘ方向の端部にＸ軸のレーザ干渉計（不図示）が固定されている。これらの干渉計よりなるウエハ干渉計は、それぞれウエハステージＷＳＴの側面の反射面（又は移動鏡）に複数軸の計測用ビームを照射して、例えば投影光学系ＰＬの側面の参照鏡（不図示）を基準として、ウエハステージＷＳＴのＸ方向、Ｙ方向の位置、及びθｘ、θｙ、θｚ方向の回転角を計測し、計測値を主制御装置４０に供給する。

主制御装置４０内のステージ制御系が、上記のウエハ干渉計の計測値及びオートフォーカスセンサ（不図示）の計測値等に基づいて、リニアモータ等を含む駆動機構（不図示）を介してウエハステージＷＳＴのＸ方向、Ｙ方向の位置及び速度とθｚ方向の回転角とを制御するとともに、ウエハＷの表面が投影光学系ＰＬの像面に合焦されるように、ウエハステージＷＳＴ内のＺステージ（不図示）を制御する。また、レチクルＲ及びウエハＷのアライメントを行うためのアライメント系ＡＬＧ等も設けられている。

一方、上部フレーム１７の＋Ｙ方向の上部に、サブチャンバ２２が固定されている。さらに、上部フレーム１７のＸＹ平面に平行な上面にエアベアリングを介して、レチクルステージＲＳＴがＹ方向に定速移動可能に、かつＸ方向への移動及びθｚへの回転が可能に載置されている。
また、上部フレーム１７の上面の＋Ｙ方向の端部にＹ軸のレーザ干渉計２１ＲＹが固定され、その上面の＋Ｘ方向の端部にＸ軸のレーザ干渉計（不図示）が固定されている。これらの干渉計よりなるレチクル干渉計は、それぞれレチクルステージＲＳＴに設けられた移動鏡２１ＭＹ等に複数軸の計測用ビームを照射して、例えば投影光学系ＰＬの側面の参照鏡（不図示）を基準として、レチクルステージＲＳＴのＸ方向、Ｙ方向の位置、及びθｚ、θｘ、θｙ方向の回転角を計測し、計測値を主制御装置４０に供給する。

主制御装置４０内のステージ制御系は、そのレチクル干渉計の計測値等に基づいてリニアモータ等を含む駆動機構（不図示）を介してレチクルステージＲＳＴのＹ方向の速度及び位置、Ｘ方向の位置、並びにθｚ方向の回転角等を制御する。
また、本実施形態の露光装置ＥＸが液浸型である場合には、投影光学系ＰＬの下端の光学部材の下面に配置される例えばリング状のノズルヘッドを含む局所液浸機構（不図示）から、投影光学系ＰＬの先端の光学部材とウエハＷとの間の局所的な液浸領域に所定の液体（純水等）が供給される。その局所液浸機構としては、例えば米国特許出願公開第２００７／２４２２４７号明細書等に開示されている液浸機構を使用できる。なお、露光装置ＥＸがドライ型である場合には、その液浸機構を備える必要はない。

そして、露光装置ＥＸの露光時には、まずレチクルＲ及びウエハＷのアライメントが行われる。その後、レチクルＲへの露光光ＥＬの照射を開始して、レチクルＲのパターンの一部の投影光学系ＰＬを介した像をウエハＷの表面の一つのショット領域に投影しつつ、レチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとを投影光学系ＰＬの投影倍率βを速度比としてＹ方向に同期して移動（同期走査）する走査露光動作によって、そのショット領域にレチクルＲのパターン像が転写される。その後、ウエハステージＷＳＴを介してウエハＷをＸ方向、Ｙ方向にステップ移動する動作と、上記の走査露光動作とを繰り返すことによって、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハＷの全部のショット領域にレチクルＲのパターン像が転写される。

この露光に際して、照明光学系ＩＬＳの照明特性（照度均一性等）及び投影光学系の結像特性（解像度等）を所定の状態に維持し、かつレチクルＲ、投影光学系ＰＬ、及びウエハＷの位置関係を所定の関係に維持して高い露光精度（解像度、位置決め精度等）で露光を行うために、上述の空調装置３０によって、チャンバ１０内に吹き出し口１８からダウンフロー方式で温度制御された清浄な空気が所定の風量で供給されている。さらに、空調装置３０の第２ダクト３５の分岐管３５ｂ及び３５ａからそれぞれ吹き出し口１９Ｒ及び１９Ｗに温度制御された清浄な空気が供給されている。この場合、吹き出し口１９Ｒ及び１９Ｗは、それぞれレチクルステージＲＳＴ用のＹ軸のレーザ干渉計２１ＲＹ及びウエハステージＷＳＴ用のＹ軸のレーザ干渉計２１ＷＹの計測用ビームの光路上に配置されている。吹き出し口１９Ｒ，１９Ｗは、それぞれ温度制御された空気を、ほぼ均一な風量分布で計測用ビームの光路上にダウンフロー方式（又はサイドフロー方式でもよい）で吹き出す。同様に、Ｘ軸のレーザ干渉計の計測用ビームの光路にも温度制御された空気が局所的に供給される。これによって、レチクル干渉計２１Ｒ及びウエハ干渉計２１Ｗ等によってレチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴの位置を高精度に計測できる。

次に、本実施形態の空調装置３０の風量制御系５８につき詳細に説明する。まず、風量制御系５８の第１及び第２のフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂは、図２に示すように、それぞれＺ方向に細長い箱状のケーシング２８Ａ，２８Ｂと、ケーシング２８Ａ，２８Ｂの前側の窓部２８Ａｂ，２８Ｂｂ（図３参照）の開閉を行うために、ケーシング２８Ａ，２８Ｂに複数箇所のヒンジ機構（不図示）を介して装着されたドア２９Ａ，２９Ｂと、を有する。なお、図２及び図３では、分かり易くするために、ケーシング２８Ａ，２８Ｂ及びドア２９Ａ，２９Ｂを２点鎖線で表し、ドア２９Ａ，２９Ｂに斜線を施している。さらに、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂは、ケーシング２８Ａ，２８Ｂ内の空間をＺ方向に４個の空間に分けるそれぞれ３枚の仕切り板２７Ａ，２７Ｂと、下段の仕切り板２７Ａ，２７Ｂの上面に積み重ねて設置されたそれぞれ３個の第１のケミカルフィルタ５０と、中段の仕切り板２７Ａ，２７Ｂの上面に積み重ねて設置されたそれぞれ３個の第２のケミカルフィルタ５２と、上段の仕切り板２７Ａ，２７Ｂの上面に積み重ねて設置されたそれぞれ３個の第１のケミカルフィルタ５０と、を有する。

ケーシング２８Ａ，２８Ｂの上板には外部から空気ＡＲ１，ＡＲ２を取り込むための開口２８Ａａ，２８Ｂａが形成され、ケーシング２８Ａ，２８Ｂ内に設置された３枚の仕切り板２７Ａ，２７Ｂにはそれぞれケミカルフィルタ５０（又はケミカルフィルタ５０，５２）を通過した空気を通すための開口２７Ａａ，２７Ｂａが形成され、ケーシング２８Ａ，２８Ｂの底板と下段の仕切り板２７Ａ，２７Ｂとで囲まれた空間の前面に、３組のそれぞれ３段のケミカルフィルタ５０，５２を通過した空気を通すための開口２８Ａｃ，２８Ｂｃが形成されている。開口２８Ａｃ，２８Ｂｃにダンパー５５Ａ，５５Ｂが設置された配管５４Ａ，５４Ｂの流入部が連結されている。

本実施形態において、下段の仕切り板２７Ａ、２７Ｂの上面に積み重ねられた３段のケミカルフィルタ５０、及び上段の仕切り板２７Ａ，２７Ｂの上面に積み重ねられた３段のケミカルフィルタ５０は、それぞれ上下が開口とされた箱状（矩形の枠状）のフレーム５０ａ内に有機系ガス（有機物のガス）を除去する濾材５０ｂを保持したものである。また、中段の仕切り板２７Ａ，２７Ｂの上面に積み重ねられた３段のケミカルフィルタ５２は、それぞれ上下が開口とされた箱状（矩形の枠状）のフレーム５２ａ内にアンモニアやアミン等のアルカリ系ガス（アルカリ性物質のガス）及び酸性ガス（酸性物質のガス）を除去する濾材５２ｂを保持したものである。一例として、各ケミカルフィルタ５０，５２の高さは例えば２００〜４００ｍｍであり、それらの重量は１０〜２０ｋｇ程度である。

有機系ガス除去用の濾材５０ｂ（ケミカルフィルタ５０）としては、例えば活性炭型フィルタ又はセラミックス型フィルタ等が使用可能である。また、アルカリ系ガス及び酸性ガス除去用の濾材５２ｂ（ケミカルフィルタ５２）としては、添着剤活性炭型フィルタ、イオン交換樹脂型フィルタ、イオン交換繊維型フィルタ、又は添着剤セラミックス型フィルタ等を使用することができる。また、フレーム５０ａ，５２ａ、仕切り板２７Ａ，２７Ｂ、ケーシング２８Ａ，２８Ｂ、及びドア２９Ａ，２９Ｂは、それぞれ耐食性があり脱ガス等の少ない材料、例えば表面に酸化皮膜（酸化アルミニウム等）が形成されたアルミニウム（アルマイト処理されたアルミニウム）、又はステンレス鋼等から形成されている。なお、フレーム５０ａ，５２ａ等は、耐食性があり脱ガスの少ない樹脂材料を含む材料（ポリエチレンで覆った合板、又はフッ素系樹脂等）等で形成することも可能である。

なお、有機系ガスを除去することで、チャンバ１０の露光室１０ａ内で露光光ＥＬの透過率が向上し、かつ有機系ガスと露光光ＥＬとの相互作用によって光学素子に表面に形成される曇り物質の発生が抑制される。また、アルカリ系ガス及び酸性ガスを除去することによって、ウエハＷのフォトレジストの特性の変化等が抑制される。特に、フォトレジストが化学増幅型フォトレジストである場合には、空気中にアンモニアやアミン等のアルカリ系ガスがあると、発生した酸が反応してフォトレジスト表面に難溶化層ができる恐れがある。従って、特にアンモニアやアミン等のアルカリ系ガスの除去が有効である。

また、ケミカルフィルタ５０，５２の濾材５０ｂ，５２ｂには吸着されたガスの微粒子が次第に蓄積され次第に有機系ガス等の除去効率が低下するため、ケミカルフィルタ５０，５２は例えば所定時間使用後に又は定期的に交換する必要がある。そのため、ケミカルフィルタ５０，５２のフレーム５０ａ，５２ｂの両側面には作業者が手を掛けるための凹部よりなる取っ手部及び溝部（不図示）が形成され、ケーシング２８Ａ，２８Ｂの内面には各フレーム５０ａ，５２ｂの両側面の溝部（不図示）に対応する案内部（不図示）が形成されている。これによって、図２内の断面図IIA に示すように配管５４Ａ内のダンパー５５Ａを全閉にした状態で、図２に示すように第１のフィルタユニット２６Ａのケーシング２８Ａのドア２９Ａを開くことで、作業者はケーシング２８Ａ内の３つの仕切り板２７Ａ上の３段のケミカルフィルタ５０（又は５２）の交換を効率的に行うことができる。この状態でも、図２内の断面図IIB に示すように配管５４Ｂ内のダンパー５５Ｂは全開であり、第２のフィルタユニット２６Ｂのケーシング２８Ｂのドア２９Ｂは閉じているため、フィルタユニット２６Ｂを通過した清浄な空気ＡＲ４が第１ダクト３１を介して図１の空調本体部３９に供給される。

一方、図３内の断面図IIIBに示すように配管５４Ｂ内のダンパー５５Ｂを全閉状態にして、図３に示すように、フィルタユニット２６Ｂのケーシング２８Ｂのドア２９Ｂを開くことで、作業者はケーシング２８Ｂ内の３つの仕切り板２７Ｂ上の３段のケミカルフィルタ５０（又は５２）の交換を効率的に行うことができる。この状態でも、図３内の断面図IIIAに示すように配管５４Ａ内のダンパー５５Ａは全開であり、フィルタユニット２６Ａのケーシング２８Ａのドア２９Ａは閉じているため、フィルタユニット２６Ａを通過した清浄な空気ＡＲ３が第１ダクト３１を介して図１の空調本体部３９に供給される。なお、作業者がケミカルフィルタ５０，５２を容易に識別できるように、フレーム５０ａ，５２ｂの両側面の取っ手部の位置が互いに異なっている。

本実施形態の図１の露光装置ＥＸにおいては、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂ内のケミカルフィルタ５０，５２の交換中にもチャンバ１０内の露光本体部４においてウエハＷの露光を継続できるように、上述のようにフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂ内のケミカルフィルタ５０，５２の交換は交互に行われる。さらに、露光精度を高く維持して、レチクル干渉計２１Ｒ及びウエハ干渉計２１Ｗ等の計測精度を高く維持するためには、フィルタユニット２６Ａ又は２６Ｂ内のケミカルフィルタ５０，５２の交換中にも、空調本体部３９から第２ダクト３５を介してチャンバ１０内に送風される空気Ａ３の風量は所定の許容範囲内に収める必要がある。

このように第２ダクト３５内の空気Ａ３の風量を所定の許容範囲内に収める上での問題が、ダンパー５５Ａ又は５５Ｂの開閉時の配管５４Ａ又は５４Ｂ内での空気の圧力損失又は圧力増加である。
図４（Ａ）の点線の直線Ｂ１は、例えばダンパー５５Ａの回転角を全開時の０°（操作量＝１）から全閉時の９０°（操作量＝０）まで時間ｔに関して線形に変化させたときのダンパー５５Ａの操作量の変化を表している。なお、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の横軸は時間ｔ（ｓｅｃ）である。また、ダンパー５５Ａの操作量が直線Ｂ１に沿って変化する場合のダンパー５５Ａの直後の配管５４Ａ内での空気の圧力損失（気圧の変化）は、図４（Ｂ）の点線の曲線Ｂ２で示すように、ダンパー５５Ａが完全に閉じる直前で非常に大きくなる。圧力損失が図４（Ｂ）の曲線Ｂ２で表される場合、図１の空調本体部３９（送風ファン３４）から送風される空気Ａ３の風量（ｍ³／ｍｉｎ）は、図４（Ｃ）の点線の曲線Ｂ３で示すように、ダンパー５５Ａが完全に閉じる前後でかなり大きく変動する。なお、図４（Ｃ）では、一例として、空気Ａ３の風量の許容範囲を２４±０．３ｍ³／ｍｉｎとしている。また、図１の送風ファン３４は、送風制御系４６によってその圧力損失に基づく制御量をフィードフォワードした制御量で駆動されている（詳細後述）。

図４（Ａ）の例では、ダンパー５５Ａの全開状態から全閉状態までの操作時間はほぼ１２００ｓｅｃ（ほぼ２０ｍｉｎ）としているが、この操作時間は例えば１／２程度に短縮することが好ましい。ところが、ダンパー５５Ａの操作量が直線Ｂ１に沿って変化するときには、操作時間を短縮すると、空気Ａ３の風量の変動量（曲線Ｂ３）がその許容範囲を超える恐れがある。

そこで、本実施形態では、例えばダンパー５５Ａを閉じるときに、図４（Ａ）の実線の曲線Ｃ１で示すように、図１のダンパー制御系４２は、駆動モータ５６Ａによるダンパー５５Ａの操作量を全開時の１（回転角０°）から全閉時の０（回転角９０°）まで、最初は変化率が大きく次第に変化率が小さくなるように時間ｔに関して非線形に変化させる。このようにダンパー５５Ａの操作量が曲線Ｃ１に沿って変化する場合のダンパー５５Ａの直後の配管５４Ａ内での空気の圧力損失は、図４（Ｂ）の実線の曲線Ｃ２で示すようにほぼ一定になる。言い替えると、ダンパー制御系４２は、ダンパー５５Ａの直後の圧力損失が時間ｔに関してほぼ一定になるようにダンパー５５Ａの操作量（回転角）を変化させる。圧力損失が図４（Ｂ）の曲線Ｃ２で表される場合、図１の送風ファン３４から送風される空気Ａ３の風量は、図４（Ｃ）の実線の曲線Ｃ３で示すように、ダンパー５５Ａが閉じ始めるとき及び完全に閉じるときに僅かに変動する。ところが、その変動量は小さいため、仮にダンパー５５Ａを閉じるときの操作時間を例えば１０ｍｉｎ程度に短縮しても、空気Ａ３の風量は許容範囲内に収まることになる。従って、露光装置ＥＸにおける高精度な露光を継続しながら、フィルタユニット２６Ａ内のケミカルフィルタ５０，５２の交換を短時間に行うことができる。

また、フィルタユニット２６Ａ内のケミカルフィルタ５０，５２の交換後にダンパー５５Ａを開くときには、図４（Ａ）の実線の曲線Ｃ４で示すように、ダンパー制御系４２はダンパー５５Ａの操作量を全閉状態の０（回転角９０°）から全開状態の１（回転角０°）まで、最初は変化率が大きく次第に変化率が小さくなるように時間ｔに関して非線形に変化させる。このとき、ダンパー５５Ａの直後の配管５４Ａ内での空気の圧力増加はほぼ一定になる。言い替えると、ダンパー制御系４２は、ダンパー５５Ａの直後の圧力増加が時間ｔに関してほぼ一定になるようにダンパー５５Ａの操作量（回転角）を変化させる。このようにダンパー５５Ａを次第に開くときには、図１の送風ファン３４から送風される空気Ａ３の風量の変動量は小さくなり、ダンパー５５Ａを開くときの操作時間を短縮できる。従って、フィルタユニット２６Ａのケミカルフィルタ５０，５２の交換時間を短縮できる。これに対して、ダンパー５５Ａの操作量を図４（Ａ）の点線の実線Ｂ４のように時間ｔに関して線形に変化させると、空気Ａ３の風量の変動量が大きくなる恐れがある。

同様に、第２のフィルタユニット２６Ｂ側のダンパー５５Ｂを閉じてから開くときにも、ダンパー制御系４２は、駆動モータ５６Ｂを介してダンパー５５Ｂの操作量を、それぞれダンパー５５Ｂの直後での圧力損失及び圧力増加がほぼ一定になるように、時間ｔに関して非線形に変化させる。これによって、露光装置ＥＸにおける高精度な露光を継続しながら、フィルタユニット２６Ｂ内のケミカルフィルタ５０，５２の交換を短時間に行うことができる。

なお、実際には、例えば配管５４Ａ，５４Ｂ内のダンパー５５Ａ，５５Ｂの直後にそれぞれ気圧計を設置しておき、ダンパー制御系４２は、その気圧計で計測される気圧（圧力）の変化量がほぼ一定になるようにダンパー５５Ａ，５５Ｂの操作量を時間ｔに関して変化させてもよい。または、予めダンパー５５Ａ，５５Ｂの操作量とその直後の気圧の変化量との関係を計測し、その関係を記憶しておいてもよい。また、ダンパー制御系４２は、ダンパー５５Ａ，５５Ｂの操作量（回転角）に応じて求められる圧力損失又は圧力増加の情報（以下、単に圧力損失Ｐlossという。）を送風制御系４６に供給し、送風制御系４６はその情報をフィードフォワードして送風ファン３４を駆動する。

図５（Ａ）は図１内の空調装置３０の送風制御系４６の構成例を示す。図５（Ａ）において、送風制御系４６は、主制御装置４０から供給される空気Ａ３の風量の目標値ＳＰ（例えば２４ｍ³／ｍｉｎ）と、風量センサ３８で計測される空気Ａ３の風量の計測値ＳＰｍとの差分（＝ＳＰ−ＳＰｍ）を求めて出力する減算部７１と、その差分の比例積分を行って送風ファン３４用の第１の回転速度ωａ（ｒａｄ／ｓｅｃ）を求めて出力する比例積分部（ＰＩ部）７２と、を有する。これは、風量センサ３８の計測値をフィードバックすることによって、送風ファン３４用の第１の回転速度ωａが求められることを意味する。また、送風制御系４６は、ダンパー制御系４２から供給される圧力損失Ｐlossをフィードフォワードして送風ファン３４用の第２の回転速度ωｂ（ｒａｄ／ｓｅｃ）を求めて出力するフィードフォワード演算部（以下、ＦＦ演算部という）７４と、第１の回転速度量ωａと第２の回転速度ωｂとを加算して回転速度の指令値ωｃ（ｒａｄ／ｓｅｃ）を求め、この指令値ωｃを送風ファン３４に出力する加算部７３と、を有する。送風ファン３４は、回転速度がその指令値ωｃになるようにファンを回転駆動する。これらの減算部７１、比例積分部７２、加算部７３、及びＦＦ演算部７４は、例えばコンピュータのソフトウェアの機能でもよいが、個別にハードウェアで構成してもよい。

また、ＦＦ演算部７４は、空気Ａ３の風量の目標値ＳＰに対応する静圧（ｋＰａ）を求めて出力する静圧変換部７５と、ダンパー制御系４２から供給される圧力損失Ｐloss（ｋＰａ）から例えば実測等から定められる所定のオフセットを除去した値を出力するオフセット除去部７６と、静圧変換部７５から出力される静圧とオフセット除去部７６から出力されるオフセット除去後の圧力損失Ｐlossとを加算して送風ファン３４で必要となる静圧ｄＰ_ABを求めて出力する加算部７７とを有する。さらに、ＦＦ演算部７４は、空気Ａ３の密度の設定値ρ（ｋｇ／ｍ³）を記憶して出力する設定部７８と、空気Ａ３の風量の目標値ＳＰを記憶して出力する設定部７９と、設定部７９から出力される風量の目標値ＳＰを質量流量Ｑ_m（ｋｇ／ｓｅｃ）に変換して出力する変換部８０と、加算部７７から出力される静圧ｄＰ_AB、設定部７８から出力される密度の設定値ρ、及び変換部８０から出力される質量流量Ｑ_mから送風ファン３４用の第２の回転速度ωｂを求めて加算部７３に出力する回転速度演算部８１と、を有する。

送風ファン３４における空気の風量と静圧との間には、一例として図５（Ｂ）に示すような関係がある。図５（Ｂ）の曲線Ｂ１１，Ｂ１２，及びＢ１３は、それぞれ送風ファン３４の回転速度が３０Ｈｚ、４２Ｈｚ、及び５４Ｈｚのときの風量（ｍ³／ｍｉｎ）と静圧（ｋＰａ）との関係を表している。これらの風量と静圧との関係の情報は静圧変換部７５内の記憶部に記憶されており、静圧変換部７５はその関係及び風量の目標値ＳＰから静圧を求めることができる。また、回転速度演算部８１に供給される静圧ｄＰ_AB、空気の密度の設定値ρ、及び質量流量Ｑ_mと、回転速度演算部８１から出力される送風ファン３４用の回転速度ω（ωｂと等しい）との間には、一例として以下の関係がある。なお、以下の式（１）において、γ_ext は送風ファン３４のファン（ロータ）の外部旋回半径（ｍ）であり、α、β、及びγの補正係数は例えば実測等で予め算出されている値であり、これらの値は回転速度演算部８１内の記憶部に予め記憶されている。

ＦＦ演算部７４内の回転速度演算部８１は、式（１）を満たす回転速度ωのうちで正の値（又はより大きい値）を求める。この値が圧力損失Ｐlossのフィードフォワードによって求められる送風ファン３４用の第２の回転速度ωｂである。

図６（Ａ）の実線の曲線Ｃ５は、図２又は図３に示すように、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂの一方のケミカルフィルタ５０，５２の交換を行いながら、ＦＦ演算部７４を有する送風制御系４６を用いて送風ファン３４の動作を制御した場合の空気Ａ３の風量の変動をシミュレーションで求めたものである。図６（Ａ）の横軸は時間ｔ（ｍｉｎ）であり、風量の許容範囲Ｃ６は一例として２４±０．３ｍ³ ／ｍｉｎであり、フィルタユニット２６Ａ又は２６Ｂに対応するダンパー５５Ａ又は５５Ｂを図４（Ａ）の曲線Ｃ１に従って全開から全閉にするまでの操作時間、及び図４（Ａ）の曲線Ｃ４に従って全閉から全開にするまでの操作時間はそれぞれ１０ｍｉｎである。即ち、図６（Ａ）の曲線Ｃ５は、風量センサ３８の計測値のフィードバック及びダンパー制御系４２から供給される圧力損失のフィードフォワードに基づいて送風ファン３４を駆動した場合の風量変動を表している。

一方、図６（Ａ）の点線の曲線Ｂ５は、同様にフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂの一方のケミカルフィルタ５０，５２の交換を行いながら、ＦＦ演算部７４を使用しない状態の送風制御系４６を用いて送風ファン３４の動作を制御した場合の空気Ａ３の風量変動をシミュレーションで求めたものである。即ち、曲線Ｂ５は、風量センサ３８の計測値のフィードバックのみに基づいて送風ファン３４を駆動した場合の風量変動を表している。

図６（Ａ）の曲線Ｃ５と曲線Ｂ５とを比較すると、曲線Ｃ５は時間ｔの全範囲において許容範囲Ｃ６内に入っているのに対して、曲線Ｂ５はフィルタユニット２６Ａ又は２６Ｂに対応するダンパー５５Ａ又は５５Ｂを閉じるときに許容範囲Ｃ６の下限よりも小さくなり、ダンパー５５Ａ又は５５Ｂを開くときに許容範囲Ｃ６の上限よりも大きくなっている。従って、送風制御系４６においてダンパー制御系４２から供給される圧力損失に応じて定められる回転速度をフィードフォワードすることによって、ダンパー５５Ａ又は５５Ｂの開閉時間を短縮したときにも空気Ａ３の風量の変動を許容範囲Ｃ６内に抑えることができることが分かる。

また、図６（Ｂ）の実線の曲線Ｃ７は、階段状の折れ線Ｃ８で示すように空気Ａ３の風量の目標値を２４から２７ｍ³ ／ｍｉｎにステップ的に変化させた場合に、ＦＦ演算部７４を有する送風制御系４６を用いて送風ファン３４の動作を制御したときの空気Ａ３の風量変動をシミュレーションで求めたものである。図６（Ｂ）の横軸は時間ｔ（ｓｅｃ）であり、曲線Ｃ７から、空気Ａ３の風量は大きなオーバーシュートもなく高い追従速度で目標値に追従していることが分かる。従って、圧力損失のフィードフォワードに基づいて送風ファン３４を駆動することで、空気Ａ３の風量の目標値を変化させたときに、空気Ａ３の風量を高い追従速度で目標値に設定できる。

なお、例えばダンパー５５Ａ又は５５Ｂの開閉時間を長くできる場合、空気Ａ３の風量変動の許容範囲Ｃ６がより広い場合、又は空気Ａ３の風量の目標値に対する追従速度が遅くともよい場合には、送風制御系４６ではＦＦ演算部７４を使用することなく、風量センサ３８の計測値のフィードバックのみで送風ファン３４を駆動してもよい。なお、上述の動作は、流体としての気体（空気Ａ３）の流量を制御する場合の動作であり、流体としての液体の流量を制御する場合には、例えば式（１）等はその液体の特性に応じて最適化することが好ましいこともある。
次に、本実施形態の露光装置ＥＸにおいて、露光工程中に空調装置３０によるチャンバ１０内の空調を行いながら、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂのケミカルフィルタ５０，５２の交換を行うときの動作の一例につき図７のフローチャートを参照して説明する。この動作は、主制御装置４０の制御のもとでダンパー制御系４２、送風制御系４６、及び温度制御系４４によって制御される。

まず図７のステップ１００において、図１のダンパー制御系４２がダンパー５５Ａ，５５Ｂを全開にする。この状態で図２のフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂのケーシング２８Ａ，２８Ｂのドア２９Ａ，２９Ｂは完全に閉じている。また、風量センサ３８による空気Ａ３の風量計測及び温度センサ３７による空気Ａ３の温度計測が開始されている。次のステップ１０２において、主制御装置４０が送風制御系４６に空気Ａ３の風量の目標値ＳＰを設定し、温度制御系４４に空気Ａ３の目標温度を設定する。そして、送風制御系４６は、風量センサ３８の計測値等に基づいて空気Ａ３の風量が目標値ＳＰになるように送風ファン３４を駆動し、温度制御系４４は、温度センサ３７の計測値に基づいて空気Ａ３の温度が目標温度になるように加熱冷却部３３を駆動する。これとほぼ同時にステップ１０４において、ダンパー制御系４２はダンパー５５Ａ，５５Ｂの直後の配管５４Ａ，５４Ｂ内の圧力損失の送風制御系４６への出力を開始する。これ以降、送風制御系４６では、その圧力損失に基づいて求められる回転速度をフィードフォワードして送風ファン３４の回転速度の指令値を所定のサンプリングレートで設定する。この後、空調装置３０によってチャンバ１０内の露光本体部４の周囲には、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂを介して取り込まれた清浄な空気Ａ２が温度制御されて所定の風量で継続して供給される。

次のステップ１０６において、露光装置ＥＸの露光本体部４は、所定のロット数のウエハに対するレチクルＲのパターンの像の露光を開始する。その後の露光中に、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂのケミカルフィルタ５０，５２の交換時期が来たときには、ステップ１０８で露光本体部４は次のウエハに対する露光を継続する。このステップ１０８と並行してステップ１１０〜１２０において、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂのケミカルフィルタ５０，５２の交換が行われる。即ち、ステップ１１０において、主制御装置４０からの指示によってダンパー制御系４２は、図４（Ａ）の曲線Ｃ１と同様に変化する操作量で例えば１０ｍｉｎ程度の操作時間で第１のダンパー５５Ａを全開状態から次第に全閉状態にする。そして、ダンパー５５Ａが全閉状態になったとの情報がダンパー制御系４２から主制御装置４０に出力される。次のステップ１１２において、図２に示すように、作業者（不図示）が第１のフィルタユニット２６Ａのケーシング２８Ａのドア２９Ａを開き、ケーシング２８Ａ内の下段の３個のケミカルフィルタ５０、中段の３個のケミカルフィルタ５２、及び上段の３個のケミカルフィルタ５０をそれぞれ未使用のケミカルフィルタ５０，５２と交換する。交換完了後に、ケーシング２８Ａのドア２９Ａが完全に閉じられる。

次のステップ１１４において、主制御装置４０からの指示によってダンパー制御系４２は、図４（Ａ）の曲線Ｃ４と同様に変化する操作量で例えば１０ｍｉｎ程度の操作時間で第１のダンパー５５Ａを全閉状態から次第に全開状態にする。そして、ダンパー５５Ａが全開状態になったとの情報がダンパー制御系４２から主制御装置４０に出力される。次のステップ１１６において、主制御装置４０からの指示によってダンパー制御系４２は、ダンパー５５Ａの全閉時と同様に第２のダンパー５５Ｂを全開状態から次第に全閉状態にする。そして、ダンパー５５Ｂが全閉状態になったとの情報がダンパー制御系４２から主制御装置４０に出力された後のステップ１１８において、図３に示すように、作業者（不図示）が第２のフィルタユニット２６Ｂのケーシング２８Ｂのドア２９Ｂを開き、ケーシング２８Ｂ内の下段の３個のケミカルフィルタ５０、中段の３個のケミカルフィルタ５２、及び上段の３個のケミカルフィルタ５０をそれぞれ未使用のケミカルフィルタ５０，５２と交換する。交換完了後に、ケーシング２８Ｂのドア２９Ｂが完全に閉じられる。

次のステップ１２０において、主制御装置４０からの指示によってダンパー制御系４２は、ダンパー５５Ａの全開時と同様に第２のダンパー５５Ｂを全閉状態から次第に全開状態にする。そして、ダンパー５５Ｂが全開状態になったとの情報がダンパー制御系４２から主制御装置４０に出力されたときに、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂ内の全部のケミカルフィルタ５０，５２の交換作業が完了する。主制御装置４０では、この時点からフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂ内の全部のケミカルフィルタ５０，５２の使用時間の計数を開始し、この使用時間が所定の時間に達したときに、ステップ１１０〜１２０の動作を繰り返すことでケミカルフィルタ５０，５２の交換が再度行われる。

そして、ステップ１２０に続くステップ１２２において、ステップ１０８に続いて露光本体部４による次のウエハに対する露光が継続される。その後、ステップ１２４でウエハの露光が終了したときには、一例として次のステップ１２６で空調装置３０による空調動作が停止される。このように、空調装置３０を用いることによって、清浄で温度制御された空気が供給されるチャンバ１０内の露光本体部４においてウエハに対する露光を行っているときに、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂでは交互にケミカルフィルタ５０，５２の交換を行うことができる。従って、露光装置ＥＸでは露光工程のスループットを低下させることなく、空調装置３０のケミカルフィルタ５０，５２の交換を行うことができる。

本実施形態の効果等は以下の通りである。
本実施形態の露光装置ＥＸは、チャンバ１０内に温度制御された清浄な空気を供給する空調装置３０を備え、空調装置３０は、チャンバ１０内の露光本体部４の周囲に送風（供給）される空気の風量を制御する風量制御系５８を備えている。そして、風量制御系５８は、空気の流路に並列に、かつケミカルフィルタ５０，５２が着脱可能に設置された第１及び第２のフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂと、第１のフィルタユニット２６Ａを通過した空気ＡＲ３の流路に配置されて空気ＡＲ３の風量を制御する第１のダンパー５５Ａ（流量制御弁）と、第２のフィルタユニット２６Ｂを通過した空気ＡＲ４の流路に配置されて空気ＡＲ４の風量を制御する第２のダンパー５５Ｂ（流量制御弁）と、ダンパー５５Ａ，５５Ｂを通過して露光本体部４の近傍に送風される空気の風量を計測する風量センサ３８と、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂ側から露光本体部４側に空気を送風する送風ファン３４（送風部）と、一方のダンパー５５Ｂ（又は５５Ａ）を開状態として、他方のダンパー５５Ａ（又は５５Ｂ）を次第に閉じて完全に閉じた状態とした後、その他方のダンパー５５Ａ（又は５５Ｂ）を次第に開くダンパー制御系４２と、他方のダンパー５５Ａ（又は５５Ｂ）の開閉時に、風量センサ３８の計測値に基づいて、送風ファン３４の風量が目標範囲内に維持されるように送風ファン３４を制御する送風制御系４６と、を備えている。

また、風量制御系５８を用いた風量制御方法は、露光本体部４の周囲に送風される空気の風量を制御する風量制御方法であって、空気の流路に並列に設置されたフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂを介して露光本体部４の周囲に空気を風量が目標範囲内に維持されるように送風するステップ１０２と、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂを通過した空気の風量をそれぞれ制御する第１及び第２のダンパー５５Ａ，５５Ｂのうちのダンパー５５Ｂ（又は５５Ａ）を開状態として、ダンパー５５Ａを次第に閉じながら、露光本体部４の周囲にフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂを通過した空気を風量がその目標範囲内に維持されるように送風するステップ１１０とを含む。

本実施形態によれば、一方のダンパー５５Ｂを開状態として、他方のダンパー５５Ａを次第に閉じながら、露光本体部４の近傍にフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂを通過した空気を風量が目標範囲内に維持されるように送風しており、その他方のダンパー５５Ａを完全に閉じた状態でも、その一方のダンパー５５Ｂを通過した空気が目標範囲内の風量で送風されている。この状態で、露光本体部４による露光を継続しつつ、その他方のダンパー５５Ａに対応するフィルタユニット２６Ａのケミカルフィルタ５０，５２の交換を行うことができる（ステップ１１２）。従って、露光本体部４の近傍にフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂを介して空気を送風する際に、その空気の安定な送風を停止することなく、フィルタユニット２６Ａ又は２６Ｂのケミカルフィルタ５０，５２の交換を行うことができる。

また、第１及び第２のダンパー５５Ａ，５５Ｂは、それぞれ対応する配管５４Ａ，５４Ｂ内の空気の流路内に配置されて、その配管５４Ａ，５４Ｂの断面上にある回転軸の回りに回転可能な平板状部材であるため、ダンパー５５Ａ，５５Ｂの操作が容易である。なお、ダンパー５５Ａ，５５Ｂの代わりに、例えば図２のフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂのケーシング２８Ａ，２８Ｂの配管５４Ａ，５４Ｂとの連結部の開口２８Ａｃ，２８Ｂｃに対して横方向（例えば±Ｙ方向）に移動して、開口２８Ａｃ，２８Ｂｃの開閉を行う第１及び第２のシャッター機構（流量制御弁の他の例）を使用してもよい。

また、ケミカルフィルタ５０（濾材５０ｂ）は、その中を通過する気体中の有機系ガス（有機物）を除去し、ケミカルフィルタ５２（濾材５２ｂ）は、その中を通過する気体中のアルカリ性ガス及び酸性ガスを除去しているため、露光本体部４が収納されるチャンバ１０内に不純物が高度に除去された空気を供給できる。
さらに、本実施形態のフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂには、それぞれ６段のケミカルフィルタ５０及び３段のケミカルフィルタ５２が設置されているが、ケミカルフィルタ５０，５２の種類及び個数は任意である。例えばフィルタユニット２６Ａ，２６Ｂはそれぞれ一つのケミカルフィルタ５０（又は５２）を有するのみでもよい。

さらに、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂ内のフィルタは、ケミカルフィルタ以外の任意のフィルタを使用できる。例えば、フィルタユニット２６Ａ，２６Ｂ内のフィルタとしては、ＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタのような微小な粒子（パーティクル）を除去するための防塵フィルタを用いることも可能である。
また、本実施形態の空調装置３０は、上記の風量制御系５８と、送風ファン３４から送風される空気の温度を計測する温度センサ３７と、温度センサ３７の計測結果に基づいて送風ファン３４から送風される空気の温度を制御する加熱冷却部３３（温度制御部）と、を備えている。そして、空調装置３０を用いる空調方法は、露光本体部４の近傍に送風される空気の風量及び温度を制御する空調方法であって、上記の風量制御方法を用いて露光本体部４の近傍に送風される空気の風量を制御すること（ステップ１０２の一部及びステップ１１０）と、露光本体部４の近傍に送風される空気の温度を制御すること（ステップ１０２の一部）とを含んでいる。

この空調装置３０又は空調方法によれば、風量及び温度が制御された空気を露光本体部４の近傍に送風でき、露光本体部４の温度を目標とする温度範囲内に高精度に維持できる。
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、露光光ＥＬでレチクルＲのパターン及び投影光学系ＰＬを介してウエハＷ（基板）を露光する露光装置において、空調装置３０と、ウエハＷを露光する露光本体部４を収納するとともに、空調装置３０によって風量及び温度が制御された空気が供給されるチャンバ１０と、を備えている。また、露光装置ＥＸによる露光方法は、空調装置３０を用いる空調方法で空気の風量及び温度を制御すること（ステップ１０２の一部及びステップ１１０）と、風量及び温度が制御された空気を露光本体部４を収容するチャンバ１０内に送風すること（ステップ１１０の一部）と、を有する。

本実施形態によれば、空調装置３０のフィルタユニット２６Ａ又は２６Ｂのケミカルフィルタ５０，５２の交換を行いながら、風量及び温度が制御された空気が供給される環境下でウエハＷを露光できるため、露光精度を高く維持した上で露光工程のスループットを高くできる。
また、上記の実施形態の露光装置ＥＸ又はその露光方法を用いて半導体デバイス等の電子デバイス（又はマイクロデバイス）を製造する場合、電子デバイスは、図８に示すように、電子デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造してレジストを塗布するステップ２２３、前述した実施形態の露光装置又は露光方法によりマスクのパターンを基板（感応基板）に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。

従って、このデバイス製造方法は、上記の実施形態の露光装置又は露光方法を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、そのパターンが形成された基板を処理すること（ステップ２２４）とを含んでいる。その露光装置又は露光方法によれば、露光精度を高く維持した上で高いスループットが得られるため、電子デバイスを安価に高精度に製造できる。

なお、上記の実施形態では、空調用の気体として空気が使用されているが、その代わりに窒素ガス若しくは希ガス（ヘリウム、ネオン等）、又はこれらの気体の混合気体等を使用してもよい。
また、上記の実施形態は、流体としての気体の流量を制御しているが、流体としての液体の流量を制御する場合にも本発明を適用することができる。上述の実施形態と同様に液体（例えば投影光学系又はリニアモータ等を冷却するための液体）の流量を制御することによって、その液体の安定な供給を停止することなく、その液体が通過するフィルタ（例えば液体中のパーティクル等を除去するフィルタ）の少なくとも一部の交換を行うことができる。
また、本発明は、走査露光型の投影露光装置のみならず、一括露光型（ステッパー型）の投影露光装置を用いて露光する場合にも適用することが可能である。

また、本発明は、投影光学系を使用しないプロキシミティ方式やコンタクト方式の露光装置等で露光を行う際にも適用できる。
また、本発明は、半導体デバイスの製造プロセスへの適用に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置の製造プロセスや、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム)、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスの製造プロセスにも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、製造工程にも適用することができる。

このように、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。

ＥＸ…露光装置、Ｒ…レチクル、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、４…露光本体部、１０…チャンバ、２６Ａ，２６Ｂ…フィルタユニット、２８Ａ，２８Ｂ…ケーシング、３０…空調装置、３３…加熱冷却部、３４…送風ファン、３７…温度センサ、３８…風量センサ、４２…ダンパー制御系、４４…温度制御系、４６…送風制御系、５８…風量制御系、５０，５２…ケミカルフィルタ、５５Ａ，５５Ｂ…ダンパー

Claims (17)

1. 物体の近傍に供給される流体の流量を制御する方法において、
   流体の流路に並列に、かつ少なくとも一部が着脱可能に設置された第１及び第２のフィルタ部を介して前記物体の近傍に流体を流量が目標範囲内に維持されるように供給することと、
   前記第１及び第２のフィルタ部を通過した流体の流路にそれぞれ配置されて該流体の流量を制御する第１及び第２の流量制御弁のうちの一方の流量制御弁を開状態として、他方の流量制御弁を次第に閉じながら、前記物体の近傍に前記第１及び第２のフィルタ部を通過した流体を流量が前記目標範囲内に維持されるように供給することと、
   を含むことを特徴とする流量制御方法。
2. 前記他方の流量制御弁が閉じた状態で、前記第１及び第２のフィルタ部のうちの前記他方の流量制御弁に対応するフィルタ部のうちの少なくとも一部を交換しつつ、前記物体の近傍に前記第１及び第２のフィルタ部を通過した流体を流量が前記目標範囲内に維持されるように供給することと、
   前記他方の流量制御弁を次第に開きながら、前記物体の近傍に前記第１及び第２のフィルタ部を通過した流体を流量が前記目標範囲内に維持されるように供給することと、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の流量制御方法。
3. 前記他方の流量制御弁を次第に閉じるか又は次第に開くことは、前記他方の流量制御弁による流体の圧力損失を一定にするために、前記他方の流量制御弁の動作量を経過時間に関して非線形に変化させることを含むことを特徴とする請求項２に記載の流量制御方法。
4. 前記他方の流量制御弁を次第に閉じるか又は次第に開くときに、前記他方の流量制御弁の動作量に応じた圧力損失量をフィードフォワードして前記物体の近傍に供給される流体の流量を定めることを特徴とする請求項２又は３に記載の流量制御方法。
5. 前記第１及び第２のフィルタ部は、該フィルタ部を通過する流体中の有機物、アルカリ性物質、及び酸性物質のうち少なくとも一つを除去することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の流量制御方法。
6. 物体の近傍に供給される気体の流量及び温度を制御する空調方法において、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載の流量制御方法を用いて前記物体の近傍に供給される流体としての前記気体の流量を制御することと、
   前記物体の近傍に供給される気体の温度を制御することと、
   を含むことを特徴とする空調方法。
7. 露光光でパターンを介して基板を露光する露光方法において、
   請求項６に記載の空調方法で気体の流量及び温度を制御することと、
   前記流量及び温度が制御された気体を前記基板を露光する露光本体部を収容するチャンバ内に供給することと、
   前記第１のフィルタ部又は前記第２のフィルタ部の少なくとも一部を交換しつつ、前記露光光で前記基板を露光することと、
   を含むことを特徴とする露光方法。
8. 物体の近傍に供給される流体の流量を制御する装置において、
   流体の流路に並列に、かつ少なくとも一部が着脱可能に設置された第１及び第２のフィルタ部と、
   前記第１のフィルタ部を通過した流体の流路に配置されて該流体の流量を制御する第１の流量制御弁と、
   前記第２のフィルタ部を通過した流体の流路に配置されてこの流体の流量を制御する第２の流量制御弁と、
   前記第１及び第２の流量制御弁を通過した流体の流量情報を計測する流量センサと、
   前記第１及び第２のフィルタ部側から前記物体側に流体を供給する供給部と、
   前記第１及び第２の流量制御弁のうちの一方の流量制御弁を開状態として、他方の流量制御弁を次第に閉じて完全に閉じた状態とした後、前記他方の流量制御弁を次第に開く第１制御部と、
   前記他方の流量制御弁の開閉時に、前記流量センサの計測結果に基づいて、前記供給部からの流体の流量が目標範囲内に維持されるように前記供給部を制御する第２制御部と、
   を備えることを特徴とする流量制御装置。
9. 前記第１制御部は、前記他方の流量制御弁を次第に閉じるか又は次第に開くときに、前記他方の流量制御弁による流体の圧力損失を一定にするために、前記他方の流量制御弁の動作量を経過時間に関して非線形にすることを特徴とする請求項８に記載の流量制御装置。
10. 前記第１制御部は、前記他方の流量制御弁を次第に閉じるか又は次第に開くときに、前記他方の流量制御弁の動作速度を次第に遅くすることを特徴とする請求項９に記載の流量制御装置。
11. 前記第２制御部は、前記第１制御部による前記他方の流量制御弁の開閉時に、前記他方の流量制御弁における圧力損失量に応じた動作量を前記供給部にフィードフォワードすることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の流量制御装置。
12. 前記第１及び第２の流量制御弁は、それぞれ対応する流路内に配置されて、前記流路の断面上にある回転軸の回りに回転可能な平板状部材であることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の流量制御装置。
13. 前記第１及び第２のフィルタ部は、該フィルタ部を通過する流体中の有機物、アルカリ性物質、及び酸性物質のうち少なくとも一つを除去することを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一項に記載の流量制御装置。
14. 物体の近傍に供給される気体の流量及び温度を制御する空調装置において、
    請求項８〜１３のいずれか一項に記載の流量制御装置と、
    前記供給部から供給される流体としての前記気体の温度を計測する温度センサと、
    前記温度センサの計測結果に基づいて前記供給部から供給される前記気体の温度を制御する温度制御部と、
    を備えることを特徴とする空調装置。
15. 露光光で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１４に記載の空調装置と、
    前記基板を露光する露光本体部を収容するとともに、前記空調装置によって流量及び温度が制御された気体が供給されるチャンバと、
    を備えることを特徴とする露光装置。
16. 請求項７に記載の露光方法を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
    前記パターンが形成された基板を処理することと、を含むデバイス製造方法。
17. 請求項１５に記載の露光装置を用いて基板上に感光層のパターンを形成することと、
    前記パターンが形成された基板を処理することと、を含むデバイス製造方法。

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