KR20040102033A - 노광장치 및 디바이스 제조방법 - Google Patents

Abstract

각 구성기기에 필요한 온도제어를 실시하여 베이스라인 변동을 억제한다. 제 1 액체의 온도를 설정함과 동시에, 온도설정된 제 1 액체를 투영광학계와 기판 스테이지의 적어도 일방의 물체에 대해 순환시켜 물체의 온도를 제어하는 제 1 제어계와, 제 2 액체의 온도를 제 1 제어계와는 독립적으로 설정하고, 온도설정된 제 2 액체를 레티클 스테이지에 대해 순환시켜 레티클 스테이지의 온도를 제어하는 제 2 제어계를 갖는다. 액체의 온도를 설정할 때의 온도범위의 크기의 점에서, 제 1, 제 2 제어계는 서로 다른 설정능력을 갖는다.

Description

노광장치 및 디바이스 제조방법{ALIGNER AND DEVICE MANUFACTURING METHOD}

기술분야

본 발명은 반도체소자나 액정표시소자 등의 디바이스 제조공정에 있어서, 마스크의 패턴 이미지를 웨이퍼 등의 기판 상에 투영노광하는 노광장치 및 기판에 디바이스 패턴을 전사하는 디바이스 제조방법에 관한 것이다.

본 출원은 일본국 특허출원 2002-72640호 및 2003-2285호를 기초로 하고 있고, 그 내용을 본 명세서에 포함시킨다.

배경기술

반도체 디바이스 또는 액정 표시 디바이스 등을 포토리소그래피 공정에서 제조할 때에, 포토마스크 또는 레티클 (이하 「레티클」 이라 총칭한다) 의 패턴 이미지를 투영광학계를 통해 감광기판 상의 각 쇼트영역에 투영하는 투영노광장치가 사용되고 있다. 최근, 이러한 종류의 투영노광장치로서는 감광기판을 2 차원적으로 이동이 자유로운 스테이지 상에 탑재하고, 이 스테이지에 의해 감광기판을 단계이동시켜, 레티클의 패턴 이미지를 웨이퍼 등의 감광기판 상의 각 쇼트영역에 순차 노광하는 동작을 반복하는, 소위 스텝 앤드 리피트 방식의 노광장치, 예를 들어 축소투영형의 노광장치 (스테퍼) 가 많이 이용되고 있다. 또한, 최근에는 웨이퍼의 노광 중에, 레티클과 웨이퍼를 동기 이동시키는 것에 의해, 웨이퍼 상의 각 쇼트영역을 순차 노광해 가는, 소위 스텝 앤드 스캔 방식의 노광장치도 사용되고있다.

예를 들어 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스는 감광기판으로서, 감광재가 도포된 웨이퍼 상에 다수층의 회로패턴을 겹쳐 형성되기 때문에, 2 층째 이후의 회로패턴을 웨이퍼 상에 투영노광할 때에는 웨이퍼 상의 이미 회로패턴이 형성된 각 쇼트영역과 이것으로부터 노광하는 레티클의 패턴 이미지의 위치맞춤, 즉 웨이퍼와 레티클의 위치맞춤 (얼라인먼트) 을 정확하게 실시할 필요가 있다. 예를 들어, 회로패턴이 노광되는 쇼트영역을 매트릭스형상으로 배치한 1 장의 웨이퍼에 대해, 겹침노광을 할 때에 웨이퍼를 얼라인먼트하는 방식으로서는 예를 들어 특허문헌 1 에 개시되어 있는, 소위 인핸스트 글로벌 얼라인먼트 (EGA) 가 주류를 이루고 있다.

EGA 방식이란 웨이퍼 (물체) 상에 형성된 복수의 쇼트영역 중, 적어도 3 영역 (이하 EGA 쇼트라고 칭한다) 을 지정하고, 각 쇼트영역에 부수된 얼라인먼트 마크 (마크) 의 좌표위치를 얼라인먼트 센서에 의해 계측한다. 그 후, 계측치와 설계치에 기초하여 웨이퍼 상의 쇼트영역의 배열특성 (위치정보) 에 관한 오차 파라미터 (오프셋, 스케일, 회전, 직교도) 를 최소제곱법 등에 의해 통계 연산처리하여 결정한다. 그리고, 이 결정된 파라미터의 값에 기초하여, 웨이퍼 상의 모든 쇼트영역에 대해 그 설계상의 좌표치를 보정하고, 이 보정된 좌표치에 따라서 웨이퍼 스테이지를 스테핑시켜 웨이퍼를 위치결정하는 방식이다. 그 결과, 레티클패턴의 투영 이미지와 웨이퍼 상의 복수의 쇼트영역의 각각이, 쇼트영역내에 설정된 가공점 (좌표치가 계측, 또는 산출되는 기준점이고, 예를 들어 쇼트영역의 중심) 에 있어서 정확히 겹쳐져 노광되게 된다.

종래, 웨이퍼 상의 얼라인먼트 마크를 계측하는 얼라인먼트 센서로서는 투영광학계 근방에 배치된 오프액시스 방식의 얼라인먼트계를 사용하는 방법이 알려져 있다. 이 방법은 오프액시스 방식의 얼라인먼트계를 사용하여 얼라인먼트 마크위치를 계측한 후, 투영광학계와 오프액시스 얼라인먼트계 사이의 거리인 베이스라인량에 관한 일정량만 웨이퍼 스테이지를 보내는 것만으로, 즉시 레티클의 패턴을 웨이퍼 상의 쇼트영역에 정확히 겹쳐 노광할 수 있는 것이다. 이와 같이, 베이스라인량은 포토리소그래피 공정에 있어서 매우 중요한 조작량이기 때문에, 엄밀하게 정확한 계측치가 요구되고 있다.

그런데, 상기 베이스라인량은 각종 처리에 따라 발생하는 열로 얼라인먼트계 등에 열팽창이나 열변형이 일어남으로써, 노광 중에 변동 (베이스라인 드리프트) 될 우려가 있다. 이 경우, 웨이퍼의 위치결정에 오차가 생겨 겹침 정밀도에 악영향을 미치게 할 가능성이 있기 때문에, 종래에는 웨이퍼를 소정 개수 노광할 때마다 베이스라인 체크를 실시함으로써, 겹침 정밀도가 악화되는 것을 방지하고 있었다 (일본 공개특허공보 소61-44429호).

그러나, 상기 기술한 바와 같은 종래의 노광장치 및 디바이스 제조방법에는 다음과 같은 문제가 존재한다.

최근에는 패턴의 더한층의 미세화에 따라, 스텝 앤드 리피트 방식으로부터 스텝 앤드 스캔 방식 (이하, 스캔 방식) 의 노광장치가 주류를 이루는 추세에 있다. 스캔 방식은 웨이퍼 및 레티클의 쌍방이 노광 중 (패턴전사 중) 에 주사하기 때문에, 웨이퍼 스테이지 뿐만 아니라 레티클 스테이지도 모터 등의 영향으로 열을 갖기 쉽게 되어 스테이지나 그 주변부가 서서히 변형을 일으킨다.

스테이지의 위치는 간섭계를 사용하여 계측되지만, 스테이지의 변형에 의해 이동거울과 레티클 사이의 거리가 변화되면 베이스라인이 변동되어 겹침 정밀도가 악화된다. 또한, 스테이지의 발열에 의해 스테이지 주변의 분위기 온도가 상승하여 간섭계 광로의 요동 등의 영향으로 스테이지의 위치결정 정밀도가 악화된다는 문제도 생긴다.

그래서, 종래에는 온도조절기에 의해 냉매온도를 제어하면서 발열부위에 냉매를 보내어 (순환시켜) 냉각을 실시하였다. 그런데, 1/10 ℃ 단위로 심하게 발열하는 웨이퍼 스테이지나 레티클 스테이지와, 1/100 ℃ 단위로 온도를 제어해야 하는 투영광학계나 얼라인먼트계를 하나의 온도조절기로 냉각을 실시하는 경우, 투영광학계의 온도를 기준으로 하여 냉매온도를 제어하면 온도변화가 큰 웨이퍼 스테이지나 레티클 스테이지의 냉각능력이 충분해지지 않게 되고, 반대로 웨이퍼 스테이지나 레티클 스테이지의 온도를 기준으로 하여 냉매온도를 제어하면 투영광학계나 얼라인먼트계에 필요한 정밀 (미세) 한 온도제어가 불가능해진다. 특히, 레티클 스테이지는 웨이퍼 스테이지에 대해 투영배율에 따른 거리, 속도로 이동하기 때문에, 발열량이 매우 커 투영광학계나 얼라인먼트계와 동일한 제어계로 온도를 관리하기는 어렵다. 이와 같이, 온도가 충분하게 관리되지 않으면 결과적으로, 베이스라인 변동이 커져 겹침 정밀도가 악화된다는 문제가 생긴다.

발명의 개시

본 발명은 이상과 같은 점을 고려하여 이루어진 것으로, 각 구성기기에 필요한 온도제어가 가능하고, 베이스라인 변동을 억제할 수 있는 노광장치 및 디바이스 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 실시형태를 나타내는 도 1 내지 도 10 에 대응시킨 이하의 구성을 채용하고 있다.

본 발명의 노광장치는 레티클 스테이지 상에 유지된 레티클의 패턴 이미지를, 기판 스테이지 상에 유지된 기판 상에 투영광학계를 통해 투영하는 노광장치로서, 제 1 액체의 온도를 설정함과 동시에, 온도설정된 제 1 액체를 투영광학계와 기판 스테이지의 적어도 일방의 물체에 대해 순환시켜 물체의 온도를 제어하는 제 1 제어계와, 제 2 액체의 온도를 제 1 제어계와는 독립적으로 설정하고, 온도설정된 제 2 액체를 레티클 스테이지에 대해 순환시켜 레티클 스테이지의 온도를 제어하는 제 2 제어계를 갖고, 액체의 온도를 설정할 때의 온도범위의 크기의 점에서, 제 1, 제 2 제어계는 서로 다른 설정능력을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 본 발명의 노광장치에서는 제 1 제어계에서 제 1 액체를 순환시킴으로써 투영광학계나 기판 스테이지를 예를 들어 1/100 ℃ 단위로 제어하고, 제 2 제어계에서 제 2 액체를 순환시킴으로써 레티클 스테이지를 예를 들어 1/10 ℃ 단위로 각각 독립하여 제어하는 것이 가능하게 된다. 즉, 투영광학계나 레티클 스테이지에 요구되는 온도범위에 따라 제 1, 제 2 제어계를 개별적으로 설정함으로써, 각 기기에 요구되는 정밀도에서의 온도제어가 가능하게 되어, 온도변동에 기인하는 베이스라인 변동을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 노광장치는 레티클 스테이지 상에 유지된 레티클의 패턴 이미지를, 기판 스테이지 상에 유지된 기판 상에 투영광학계를 통해 투영하는 노광장치로서, 투영광학계와 기판 스테이지 중 적어도 일방의 물체에 대해 제 1 액체를 순환시킬 때의 제 1 순환조건을 설정함과 동시에, 제 1 순환조건 하에서 제 1 액체를 순환시켜 물체의 온도를 제어하는 제 1 제어계와, 레티클 스테이지에 대해 제 2 액체를 순환시킬 때의 제 2 순환조건을 제 1 순환조건과는 독립적으로 설정함과 동시에, 제 2 순환조건 하에서 제 2 액체를 순환시켜 레티클 스테이지의 온도를 제어하는 제 2 제어계와, 물체에 순환시키기 전의 제 1 액체의 온도와, 물체를 순환시킨 후의 제 1 액체의 온도를 각각 검출하는 제 1 검출수단과, 레티클 스테이지에 순환시키기 전의 제 2 액체의 온도와, 레티클 스테이지를 순환시킨 후의 제 2 액체의 온도를 각각 검출하는 제 2 검출수단을 갖고, 제 1 제어계는 제 1 검출수단의 검출결과에 기초하여 제 1 순환조건을 설정하고, 제 2 제어계는 제 2 검출수단의 검출결과에 기초하여 제 2 순환조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 본 발명의 노광장치에서는 제 1 순환조건으로 제 1 액체를 순환시킴으로써 투영광학계나 기판 스테이지를 예를 들어 1/100 ℃ 단위로 제어하고, 제 2 제어계에서 제 2 액체를 순환시킴으로써 레티클 스테이지를 예를 들어 1/10 ℃ 단위로 각각 독립적으로 제어하는 것이 가능하게 된다. 즉, 투영광학계나 레티클 스테이지에 요구되는 온도범위에 따라 제 1, 제 2 제어계를 개별적으로 설정함으로써, 각 기기에 요구되는 정밀도에 의한 온도제어가 가능하게 되어 온도변동에 기인하는 베이스라인 변동을 억제할 수 있다. 이 때, 제 1, 제 2 순환조건은 각 기기에 순환시키기 전과 후에 검출한 제 1, 제 2 액체의 온도에 기초하여 설정하므로, 각 기기를 순환함으로써 생긴 제 1, 제 2 액체의 온도변화에 기초하여 고정밀도의 온도제어를 실시할 수 있다.

그리고, 본 발명의 노광장치는 레티클 스테이지 상에 유지된 레티클의 패턴 이미지를, 기판 스테이지 상에 유지된 기판 상에 투영광학계를 통해 투영하는 노광장치로서, 레티클 스테이지 및 기판 스테이지는 각각 복수의 구동원을 구비하고, 복수의 구동원 및 투영광학계 중, 발열량 또는 온도변화량이 제 1 소정량 이내인 것을 제 1 제어대상으로 하여 온도제어하는 제 1 제어계와, 복수의 구동원 및 투영광학계 중, 발열량 또는 온도변화량이 제 1 소정량보다 큰 것을 제 2 제어대상으로 하여 제 1 제어계와는 독립적으로 온도제어하는 제 2 제어계를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 본 발명의 노광장치에서는 발열량 또는 온도변화량이 작은 기판 스테이지의 구동원이나 투영광학계를 제 1 제어대상으로 하여 제 1 제어계에서 제어하고, 발열량 또는 온도변화량이 비교적 큰 레티클 스테이지의 구동원을 제 2 제어대상으로 하여 제 2 제어계에서 각각 독립적으로 제어하는 것이 가능하게 된다. 즉, 투영광학계나 스테이지의 구동원의 발열량 또는 온도변화량에 따라 제어대상으로 함으로써, 각 기기에 요구되는 정밀도에 의한 온도제어가 가능하게 되어 온도변동에 기인하는 베이스라인 변동을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 디바이스 제조방법은 청구항 1 항 내지 26 항 중 어느 한 항에 기재된 노광장치를 사용하여 레티클 상에 형성된 패턴을 기판 상에 전사하는공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 본 발명의 디바이스 제조방법에서는 필요한 온도제어가 실시된 상태에서 패턴을 기판 상에 전사하는 것이 가능해져, 온도변동에 기인하는 베이스라인 변동을 억제하여 겹침 정밀도가 우수한 디바이스를 얻을 수 있다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 본 발명의 노광장치의 개략구성도이다.

도 2 는 동 노광장치를 구성하는 레티클 스테이지의 외관사시도이다.

도 3 은 동 노광장치를 구성하는 웨이퍼 스테이지의 외관사시도이다.

도 4 는 제 1 실시형태에 있어서 노광장치 전체에 관한 온도제어계를 나타내는 도면이다.

도 5 는 레티클 스테이지에 관한 온도제어계를 나타내는 도면이다.

도 6 은 웨이퍼 스테이지에 관한 온도제어계를 나타내는 도면이다.

도 7 은 반도체 디바이스의 제조공정의 일례를 나타내는 플로우차트도이다.

도 8 은 제 2 실시형태에 있어서 노광장치 전체에 관한 온도제어계를 간략하게 나타내는 도면이다.

도 9 는 제 3 실시형태에 있어서 노광장치 전체에 관한 온도제어계를 간략하게 나타내는 도면이다.

도 10 은 제 4 실시형태에 있어서 레티클 스테이지에 관한 온도제어계를 간략하게 나타내는 도면이다.

도 1lA∼C 는 본 발명의 변형예를 나타내는 도면이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 노광장치 및 디바이스 제조방법의 제 1 실시형태를, 도 1 내지 도 7 를 참조하여 설명한다. 여기서는 예를 들어 노광장치로서, 노광 중 (패턴전사 중) 에 레티클과 웨이퍼를 동기 이동하면서, 레티클에 형성된 반도체 디바이스의 회로패턴을 웨이퍼 상에 전사하는 스캐닝 스테퍼를 사용하는 경우의 예를 이용하여 설명한다.

도 1 에 나타내는 노광장치 (1) 는 광원 (도시하지 않음) 으로부터의 노광용 조명광에 의해 레티클 (R; 마스크) 상의 직사각형상 (또는 원호상) 의 조명영역을 균일한 조도로 조명하는 조명광학계 (IU) 와, 레티클 (R) 을 유지하여 이동하는 레티클 스테이지 (2; 마스크 스테이지) 및 그 레티클 스테이지 (2) 를 지지하는 레티클 정반 (3) 을 포함하는 스테이지장치 (4) 와, 레티클 (R) 에서 사출되는 조명광을 웨이퍼 (W; 기판) 상에 투영하는 투영광학계 (PL) 와, 시료인 웨이퍼 (W) 를 유지하여 이동하는 웨이퍼 스테이지 (5; 기판 스테이지) 및 그 웨이퍼 스테이지 (5) 를 유지하는 웨이퍼 정반 (6) 을 포함하는 스테이지장치 (7) 와, 상기 스테이지장치 (4) 및 투영광학계 (PL) 를 지지하는 리액션 프레임 (8) 으로 개략 구성되어 있다. 또, 여기서 투영광학계 (PL) 의 광축방향을 Z 방향으로 하고, 이 Z 방향과 직교하는 방향에서 레티클 (R) 과 웨이퍼 (W) 의 동기 이동방향을 Y 방향으로 하고, 비동기 이동방향을 X 방향으로 한다. 또한, 각각의 축둘레의 회전방향을 θZ, θY, θX 로 한다.

조명광학계 (IU) 는 리액션 프레임 (8) 의 상면에 고정된 지지칼럼 (9) 에의해서 지지된다. 또, 노광용 조명광으로서는 예를 들어 초고압 수은램프로부터 사출되는 자외역의 휘선 (g 선, i 선) 및 KrF 엑시머레이저광 (파장 248 nm) 등의 원자외광 (DUV 광) 이나, ArF 엑시머레이저광 (파장 193 nm) 및 F₂레이저광 (파장 157 nm) 등의 진공자외광 (VUV) 등이 사용된다.

리액션 프레임 (8) 은 바닥면에 수평하게 탑재된 베이스 플레이트 (10) 상에 설치되어 있고, 그 상부측 및 하부측에는 내측으로 향하여 돌출되는 단부 (8a) 및 단부 (8b) 가 각각 형성되어 있다.

스테이지장치 (4) 중, 레티클 정반 (3) 은 각 코너에서 리액션 프레임 (8) 의 단부 (8a) 에 방진유닛 (11) 을 통해 거의 수평하게 지지되어 있고 (지면 안쪽의 방진유닛에 관해서는 도시하지 않음), 그 중앙부에는 레티클 (R) 에 형성된 패턴 이미지가 통과하는 개구 (3a) 가 형성되어 있다. 또, 레티클 정반 (3) 의 재료로서 금속이나 세라믹스를 사용할 수 있다. 방진유닛 (11) 은 내압이 조정가능한 에어마운트 (12) 와 보이스 코일 모터 (13) 가 단부 (8a) 상에 직렬로 배치된 구성으로 되어 있다. 이들 방진유닛 (11) 에 의해, 베이스 플레이트 (10) 및 리액션 프레임 (8) 을 통해 레티클 정반 (3) 에 전해지는 미진동이 마이크로 G 레벨로 절연되도록 되어 있다 (G 는 중력가속도).

레티클 정반 (3) 상에는 레티클 스테이지 (2) 가 그 레티클 정반 (3) 을 따라 2 차원적으로 이동가능하게 지지되어 있다. 레티클 스테이지 (2) 의 저면에는 복수의 에어베어링 (14; 에어패드) 이 고정되어 있고, 이들 에어베어링 (14) 에의해서 레티클 스테이지 (2) 가 레티클 정반 (3) 상에 수 마이크론 정도의 클리어런스를 사이에 두고 부상지지되어 있다. 또한, 레티클 스테이지 (2) 의 중앙부에는 레티클 정반 (3) 의 개구 (3a) 와 연통하여 레티클 (R) 의 패턴 이미지가 통과하는 개구 (2a) 가 형성되어 있다.

레티클 스테이지 (2) 에 관해서 상세히 기술하면 도 2 에 나타내는 바와 같이, 레티클 스테이지 (2) 는 레티클 정반 (3) 상을 한 쌍의 Y 리니어모터 (15, 15; 구동원) 에 의해 Y 축 방향으로 소정 스트로크로 구동되는 레티클 조동 스테이지 (16) 와, 이 레티클 조동 스테이지 (16) 상을 한 쌍의 X 보이스 코일 모터 (17X; 구동원) 와 한 쌍의 Y 보이스 코일 모터 (17Y; 구동원) 에 의하여 X, Y, θZ 방향으로 미소구동되는 레티클 미동 스테이지 (18) 를 구비한 구성으로 되어 있다 (또, 도 1 에서는 이들을 1 개의 스테이지로서 도시하고 있다).

각 Y 리니어모터 (15) 는 레티클 정반 (3) 상에 비접촉 베어링인 복수의 에어베어링 (19; 에어패드) 에 의해서 부상지지되어 Y 축 방향으로 연장되는 고정자 (20) 와, 이 고정자 (20) 에 대응하여 형성되고, 연결부재 (22) 를 통해 레티클 조동 스테이지 (16) 에 고정된 가동자 (21) 로 구성되어 있다. 이 때문에, 운동량보존 법칙에 의해, 레티클 조동 스테이지 (16) 의 + Y 방향의 이동에 따라, 고정자 (20) 는 카운터 매스로서 - Y 방향으로 이동한다. 이 고정자 (20) 의 이동에 의해 레티클 조동 스테이지 (16) 의 이동에 따른 반력을 상쇄함과 동시에, 중심위치의 변화를 막을 수 있다. 또, Y 리니어모터 (15) 에 있어서의 이동자 (21) 와 고정자 (20) 는 커플링되어 있기 때문에, 이들이 상대이동하였을 때에는 원래의위치에 멈추고자 하는 힘이 작용한다. 그래서, 본 실시형태에서는 고정자 (20) 가 소정 위치에 도달하도록 그 이동량을 보정하는 트림모터 (72; 구동원; 도 2 에서는 도시하지 않음, 도 5 참조) 가 설치되어 있다.

레티클 조동 스테이지 (16) 는, 레티클 정반 (3) 의 중앙부에 형성된 상부돌출부 (3b) 의 상면에 고정되어 Y 축 방향으로 연장되는 한 쌍의 Y 가이드 (51, 51) 에 의해서 Y 축 방향으로 안내되도록 되어 있다. 또한, 레티클 조동 스테이지 (16) 는 이들 Y 가이드 (51, 51) 에 대해 도시하지 않은 에어베어링에 의해서 비접촉으로 지지되어 있다.

레티클 미동 스테이지 (18) 에는 도시하지 않은 진공 척을 통해 레티클 (R) 이 흡착유지되도록 되어 있다. 레티클 미동 스테이지 (18) 의 - Y 방향의 단부에는 코너큐브로 이루어지는 한 쌍의 Y 이동거울 (52a, 52b) 이 고정되고, 또한 레티클 미동 스테이지 (18) 의 + X 방향의 단부에는 Y 축 방향으로 연장되는 평면미러로 이루어지는 X 이동거울 (53) 이 고정되어 있다. 그리고, 이들 이동거울 (52a, 52b, 53) 에 대해 측장빔을 조사하는 3 개의 레이저 간섭계 (모두 도시하지 않음) 가 각 이동거울과의 거리를 계측함으로써, 레티클 스테이지 (2) 의 X, Y, θZ (Z 축둘레의 회전) 방향의 위치가 고정밀도로 계측된다.

도 1 로 되돌아가, 투영광학계 (PL) 로서, 여기서는 물체면 (레티클 (R)) 측과 이미지면 (웨이퍼 (W)) 측의 양방이 텔레센트릭이며 원형의 투영시야를 갖고, 석영이나 형석을 광학초재로 한 굴절광학소자 (렌즈소자) 로 이루어지는 1/4 (또는 1/5) 축소배율의 굴절광학계가 사용되고 있다. 이 때문에, 레티클 (R) 에 조명광이 조사되면 레티클 R 상의 회로패턴 중, 조명광으로 조명된 부분으로부터의 결상광속이 투영광학계 (PL) 에 입사하고, 그 회로패턴의 부분 도립 이미지가 투영광학계 (PL) 의 이미지면측의 원형시야의 중앙에 슬릿형상으로 제한되어 결상된다. 그럼으로써, 투영된 회로패턴의 부분 도립 이미지는 투영광학계 (PL) 의 결상면에 배치된 웨이퍼 (W) 상의 복수의 쇼트영역 중, 1 개의 쇼트영역 표면의 레지스트층에 축소전사된다. 투영광학계 (PL) 의 경통부의 외주에는 그 경통부에 일체화된 플랜지 (23) 가 형성되어 있다. 그리고, 투영광학계 (PL) 는 리액션 프레임 (8) 의 단부 (8b) 에 방진유닛 (24) 을 통해 거의 수평하게 지지된 주물 등으로 구성된 경통정반 (25) 에, 광축방향을 Z 방향으로서 상방으로부터 삽입됨과 동시에, 플랜지 (23) 가 걸어맞춤되어 있다.

방진유닛 (24) 은 경통정반 (25) 의 각 코너에 배치되고 (또, 지면 안쪽의 방진유닛에 관해서는 도시하지 않음), 내압이 조정가능한 에어마운트 (26) 와 보이스 코일 모터 (27) 가 단부 (8b) 상에 직렬로 배치된 구성으로 되어 있다. 이들 방진유닛 (24) 에 의해서, 베이스 플레이트 (10) 및 리액션 프레임 (8) 을 통해 경통정반 (25; 나아가서는 투영광학계 (PL)) 에 전해지는 미진동이 마이크로 G 레벨로 절연되도록 되어 있다.

스테이지장치 (7) 는 웨이퍼 스테이지 (5), 이 웨이퍼 스테이지 (5) 를 XY 평면을 따른 2 차원 방향으로 이동가능하게 지지하는 웨이퍼 정반 (6), 웨이퍼 스테이지 (5) 와 일체적으로 형성되어 웨이퍼 (W) 를 흡착유지하는 시료대 (ST), 이들 웨이퍼 스테이지 (5) 및 시료대 (ST) 를 상대이동 자유롭게 지지하는 X 가이드바 (XG) 를 주체로 구성되어 있다. 웨이퍼 스테이지 (5) 의 저면에는 비접촉 베어링인 복수의 에어베어링 (28; 에어패드) 이 고정되어 있고, 이들 에어베어링 (28) 에 의해 웨이퍼 스테이지 (5) 가 웨이퍼 정반 (6) 상에, 예를 들어 수 마이크론 정도의 클리어런스를 사이에 두고 부상지지되어 있다.

웨이퍼 정반 (6) 은 베이스 플레이트 (10) 의 상방에, 방진유닛 (29) 을 통해 거의 수평하게 지지되어 있다. 방진유닛 (29) 은 웨이퍼 정반 (6) 의 각 코너에 배치되고 (또, 지면 안쪽의 방진유닛에 관해서는 도시하지 않음), 내압이 조정가능한 에어마운트 (30) 와 보이스 코일 모터 (31) 가 베이스 플레이트 (10) 상에 병렬로 배치된 구성으로 되어 있다. 이들 방진유닛 (29) 에 의해서, 베이스 플레이트 (10) 를 통해 웨이퍼 정반 (6) 에 전해지는 미진동이 마이크로 G 레벨로 절연되도록 되어 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, X 가이드 바 (XG) 는 X 방향을 따른 장척형상을 띠고 있고, 그 길이방향 양단에는 전기자유닛으로 이루어지는 가동자 (36, 36) 가 각각 형성되어 있다. 이들 가동자 (36, 36) 에 대응하는 자석유닛을 갖는 고정자 (37, 37) 는 베이스 플레이트 (10) 에 돌출 형성된 지지부 (32, 32) 에 형성되어 있다 (도 1 참조, 또 도 1 에서는 가동자 (36) 및 고정자 (37) 를 간략하게 도시하고 있다). 그리고, 이들 가동자 (36) 및 고정자 (37) 에 의해서 무빙코일형의 리니어모터 (33, 33; 구동원) 가 구성되어 있고, 가동자 (36) 가 고정자 (37) 와의 사이의 전자기적 상호작용에 의해 구동됨으로써, X 가이드 바 (XG) 는 Y 방향으로 이동함과 동시에, 리니어모터 (33, 33) 의 구동을 조정함으로써 θZ 방향으로 회전이동한다. 즉, 이 리니어모터 (33) 에 의해서 X 가이드 바 (XG) 와 거의 일체적으로 웨이퍼 스테이지 (5; 및 시료대 ST, 이하 간단히 시료대 ST 라고 칭한다) 가 Y 방향 및 θZ 방향으로 구동되도록 되어 있다.

또한, X 가이드 바 (XG) 의 - X 방향측에는 X 트림모터 (34) 의 가동자가 부착되어 있다. X 트림모터 (34) 는 X 방향으로 추진력을 발생함으로써 X 가이드 바 XG 의 X 방향의 위치를 조정하는 것으로, 그 고정자 (도시하지 않음) 는 리액션 프레임 (8) 에 형성되어 있다. 이 때문에, 웨이퍼 스테이지 (5) 를 X 방향으로 구동할 때의 반력은 리액션 프레임 (8) 을 통해 베이스 플레이트 (10) 에 전달된다.

시료대 (ST) 는 X 가이드 바 (XG) 와의 사이에 Z 방향으로 소정량의 갭을 유지하는 자석 및 액추에이터로 이루어지는 자기가이드를 통해, X 가이드 바 (XG) 에 X 방향으로 상대이동 자유롭게 비접촉으로 지지ㆍ유지되고 있다. 또한, 웨이퍼 스테이지 (5) 는 X 가이드 바 (XG) 에 매설된 고정자를 갖는 X 리니어모터 (35; 구동원) 에 의한 전자기적 상호작용에 의해 X 방향으로 구동된다. 또, X 리니어모터의 가동자는 도시하지 않지만, 웨이퍼 스테이지 (5) 에 부착되어 있다. 시료대 (ST) 의 상면에는 웨이퍼홀더 (41) 를 통해 웨이퍼 (W) 가 진공흡착 등에 의해서 고정된다 (도 1 참조, 도 3 에서는 도시하지 않음).

웨이퍼 스테이지 (5) 의 X 방향의 위치는 투영광학계 (PL) 의 경통 하단에 고정된 참조거울 (42) 을 기준으로 하여, 웨이퍼 스테이지 (5) 의 일부에 고정된 이동거울 (43) 의 위치변화를 계측하는 레이저 간섭계 (44) 에 의해서 소정 분해능, 예를 들어 0.5∼1 nm 정도의 분해능으로 리얼 타임으로 계측된다. 또, 상기 참조거울 (42), 이동거울 (43), 레이저 간섭계 (44) 와 거의 직교하도록 배치된 도시하지 않은 참조거울, 레이저 간섭계 및 이동거울에 의해서 웨이퍼 스테이지 (5) 의 Y 방향의 위치가 계측된다. 또, 이들 레이저 간섭계 중, 적어도 일방은 측장축을 2 축 이상 갖는 다축 간섭계이고, 이들 레이저 간섭계의 계측치에 따라서 웨이퍼 스테이지 (5; 나아가서는 웨이퍼 (W)) 의 XY 위치 뿐만 아니라, θ 회전량 또는 이들에 추가하여 레벨링량도 구할 수 있게 되어 있다.

또한, 투영광학계 (PL) 의 플랜지 (23) 에는 다른 3 부위에 3 개의 레이저 간섭계 (45) 가 고정되어 있다 (단, 도 1 에 있어서는 이들 레이저 간섭계 중 1 개가 대표적으로 나타나 있다). 각 레이저 간섭계 (45) 에 대향하는 경통정반 (25) 부분에는 개구 (25a) 가 각각 형성되어 있고, 이들 개구 (25a) 를 통해 각 레이저 간섭계 (45) 로부터 Z 방향의 레이저 빔 (측장 빔) 이 웨이퍼 정반 (6) 을 향하여 조사된다. 웨이퍼 정반 (6) 의 상면의 각 측장 빔의 대향위치에는 반사면이 각각 형성되어 있다. 이 때문에, 상기 3 개의 레이저 간섭계 (45) 에 의해서 웨이퍼 정반 (6) 의 다른 3 점의 Z 위치가 플랜지 (23) 를 기준으로 하여 각각 계측된다.

다음에, 노광장치 (1) 에 있어서의 온도제어계를 도 4 내지 도 6 을 이용하여 설명한다.

도 4 에 노광장치 전체에 관한 온도제어계를 나타내고, 도 5 에 레티클 스테이지 2 에 관한 온도제어계를 나타내고, 도 6 에 웨이퍼 스테이지 5 에 관한 온도제어계를 나타낸다. 또, 온도조절용의 매체 (냉매) 로서는 HFE (하이드로 플루오로 에테르) 나 플루오리너트 (Fluorinert) 를 사용하는 것이 가능하지만, 본 실시형태에서는 지구 온난화 계수가 낮고, 오존 파괴 계수가 제로이기 때문에 지구환경 보호의 관점에서 HFE 를 사용하고 있다.

이 온도제어계는 제 1 액체로서의 냉매를 사용하여 투영광학계 (PL) 및 얼라인먼트계 (AL) 를 제 1 온도제어 대상으로 하여 온도제어ㆍ관리하는 제 1 제어계 (61) 와, 제 2 액체로서의 냉매를 사용하여 레티클 스테이지 (2) 및 웨이퍼 스테이지 (5) 를 제 2 제어대상으로 하여 제 1 제어계 (61) 와는 독립적으로 온도제어ㆍ관리하는 제 2 제어계 (62) 로 대별된다. 또, 이 온도제어계에서는 발열량 (온도변화량) 이 소정량 (제 1 소정량) 이내인 투영광학계 (PL) 및 얼라인먼트계 (AL) 를 제 1 온도제어 대상으로 하여 발열량이 상기 소정량보다 큰 레티클 스테이지 (2) 및 웨이퍼 스테이지 (5) 를 제 2 온도제어 대상으로 하고있다.

제 1 제어계 (61) 에 있어서 온도조절이 실시된 탱크 (63) 내의 냉매는 펌프 (64) 를 거친 후에 얼라인먼트계 (AL) 및 투영광학계 (PL) 를 순차 순환하는 순환계 (C1) 와, 증발기 (65) 에서 냉각되는 냉각계 (C2) 로 분기된다. 펌프 (64) 로부터 토출된 직후의 냉매온도는 센서 (66) 에서 검출되어 컨트롤러 (67) 에 출력된다.

순환계 (C1) 에 관해서, 투영광학계 (PL) 는 경통 (68) 의 주위를 나선형상으로 배관됨으로써 냉매에 의한 온도조절범위가 넓게 설정되어 있다. 본 실시형태에서는 도 4 에 있어서, 냉매가 경통 (68) 의 주위를 나선형상으로 배치된 배관을 통해 위에서 밑으로 순환되도록 구성하였지만, 이에 한정되지 않고 밑에서 위로 나선형상으로 냉매를 순환시키도록 구성해도 된다. 또, 이 순환계 (C1) 에서는 투영광학계 (PL) 를 순환하기 전의 냉매온도를 검출하는 센서 (69) 가 형성되어 있고, 그 검출결과는 컨트롤러 (67) 에 출력된다. 또, 본 실시형태에서는 상기 기술한 바와 같이 경통 (68) 의 주위를 거의 전체면에 걸쳐 나선형상으로 배관을 배치함으로써 투영광학계 (PL) 의 온도를 조절하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 투영광학계 (PL) 를 유지하는 부재 (플랜지 (23)) 부분에 배관을 배치하여 온도를 조절하는, 소위 플랜지 온도조절 방식을 채용하도록 해도 된다.

오프액시스계의 얼라인먼트계 (AL) 로서는 He-Ne 등의 레이저광을 웨이퍼 (W) 상의 도트열 형상의 얼라인먼트 마크에 조사하고, 그 마크에 의해 회절 또는 산란된 광을 사용하여 마크위치를 검출하는 LSA (Laser Step Alignment) 방식이나, 할로겐램프 등을 광원으로 하는 파장대역폭이 넓은 빛으로 조명하고, CCD 카메라 등으로 촬상한 얼라인먼트 마크의 화상데이터를 화상처리하여 마크위치를 계측하는 FIA (Field Image Alignment) 방식, 웨이퍼 (W) 상의 회절격자 형상의 얼라인먼트 마크에 피치방향으로 대조적으로 경사진 2 개의 코히어런트 빔 (반도체 레이저 등) 을 조사하고, 발생된 2 개의 회절광을 간섭시켜, 그 위상으로부터 얼라인먼트 마크의 위치를 계측하는 LIA (Laser Interferometric Alignment) 방식 등을 채용할 수 있지만, 여기서는 LSA 방식을 사용하고 있고, 순환계 (C1) 에서는 얼라인먼트계 (AL) 중, 얼라인먼트 광원에 대해 냉매를 순환시켜 온도를 조절하고 있다. 순환방식으로서는 예를 들어 투영광학계 (PL) 와 같이, 광원을 수납하는 케이스체에나선형상으로 배관하는 것이 가능하다.

또, 얼라인먼트계 (AL) 에 있어서, 얼라인먼트광원 뿐만 아니라, 얼라인먼트용 광학계를 수납하는 케이스체에 대해서도 냉매를 순환시켜 온도를 조절하는 구성으로 해도 된다. 또한, 오프액시스계가 아니라, 투영광학계 (PL) 를 통해 웨이퍼 (W) 상의 마크를 검출하는 TTR (Through The Reticle) 방식이나 TTL (Through The Lens) 방식에 있어서도 마찬가지로 얼라인먼트광원이나 케이스체에 대해 냉매를 순환시켜 온도를 조절할 수 있다.

순환계 (C1) 에서 얼라인먼트계 (AL) 및 투영광학계 (PL) 을 순환한 냉매는 상하 2 단으로 연통하여 구획된 탱크 (63) 의 상측챔버로 환류한다.

한편, 냉각계 (C2) 의 냉매는 증발기 (65) 에서 냉각된 후에 탱크 (63) 의 상측챔버로 환류하는 경로 (C3) 와, 열교환기 (70) 로 향하는 경로 (C4) 로 분기된다. 또, 증발기 (65) 는 기체냉매를 순환시키는 냉동기 (73) 에 의해 냉각되어 있다. 냉각된 냉매는 경로 (C4) 에서 열교환기 (70) 에 의해 열교환에 사용된 후에, 탱크 (63) 의 상측챔버로 환류하여 거듭 냉각된다.

탱크 (63) 의 하측챔버에는 컨트롤러 (67) 로 제어된 히터 (71) 가 배치되어 있고, 컨트롤러 (67) 는 센서 (66, 69) 의 검출결과에 기초하여 히터 (71) 의 구동을 제어함으로써, 냉매를 통해 얼라인먼트계 (AL) 및 투영광학계 (PT) 의 온도를, 예를 들어 23 ℃ ± O.01 ℃ 로 제어 (관리) 한다. 또, 제 1 제어계 (61) 는 상기 히터 (71) 로 온도조절된 냉매를 각 온도제어 대상에 대해 같은 유량씩 순환시키도록 되어 있다.

제 2 제어계 (62) 에서는 열교환기 (70) 에서 냉각된 제 2 액체로서의 냉매는 펌프 (74) 를 거친 후에, 레티클 스테이지 (2) 를 순환하는 순환계 (C5) 와, 웨이퍼 스테이지 (5) 를 순환하는 순환계 (C6) 로 분기된다. 또, 제 2 제어계 (62) 에 있어서의 냉매는 탱크 (63) 로 환류하지 않고 폐쇄된 계에서 순환하는 구성으로 되어 있다.

순환계 (C5) 에는 펌프 (74) 의 하류에 위치하여 히터 (75) 가 설치됨과 동시에, 레티클 스테이지 (2) 에 순환시키기 전의 냉매온도 및 레티클 스테이지 (2) 를 순환시킨 후의 냉매온도를 각각 검출하는 센서 (76a, 76b; 제 2 검출수단) 가 형성되어 있고, 센서 (76a, 76b) 의 검출결과는 컨트롤러 (77) 에 출력된다. 컨트롤러 (77) 는 입력한 센서 (76a, 76b) 의 검출결과를 단순평균하여, 얻어진 냉매온도에 기초하여 히터 (75) 의 구동을 제어함으로써, 레티클 스테이지 (2) 의 온도를 예를 들어 23 ℃ ± 0.1 ℃ 로 제어 (관리) 한다.

또, 본 실시형태에서는 열교환기 (70) 에서 냉각된 냉매를 펌프 (74) 로 순환시키도록 구성하였지만, 열교환기 (70) 의 압력손실이 큰 경우에는 펌프 (74) 를 열교환기 (70) 보다 상류에 배치하고, 그리고 순환계 (C5, C6) 로의 복귀냉매 (각 스테이지 (2, 5) 를 순환한 후의 냉매) 의 합류지점을 그 펌프 (74) 보다 상류의 위치로 하도록 구성하면 된다.

상기 온도센서 (76a, 76b) 의 배치위치로서는 어느 센서에서나, 될 수 있는 한 온도제어 대상 (레티클 스테이지 (2), 더욱 정확히 말하면 후술하는 레티클 스테이지 (2) 를 구동하는 모터) 의 가급적 가까이에 배치하는 것이 바람직 하다.그러나 배치상의 제약 또는 모터의 자력의 영향 등으로 온도제어 대상의 바로 근처에 놓을 수 없는 경우에는 외부로부터의 열의 영향을 받지 않는 범위내 (장소) 이면, 온도제어 대상으로부터 어느 정도 떨어진 위치에 형성해 놓을 수도 있다.

또한 각 센서와 온도제어 대상 사이의 배치간격은 양 센서 사이에서 거의 같은 정도의 배치간격으로 하는 (센서 (76a) 와 레티클 스테이지 (2) 의 간격, 센서 (77b) 와 레티클 스테이지의 간격을 거의 동일간격으로 한다) 것이 바람직하지만, 상기 기술한 범위내 (외부로부터의 열의 영향을 받지 않는 범위내) 이면 각 센서의 배치가 이에 한정되는 것은 아니다.

이하, 레티클 스테이지 (2) 에 대한 온도제어계에 대해 더욱 상세히 기술한다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 순환계 (C5) 는 Y 리니어모터 (15) 의 가동자 (21, 21) 를 각각 순환하여 온도제어하는 순환계 (C7, C7) 와, 트림모터 (72, 72) 를 각각 순환하여 온도제어하는 순환계 (C8, C8) 와, Y 보이스 코일 모터 (17Y) 를 순환하여 온도제어하는 순환계 (C9) 와, X 보이스 코일 모터 (17X) 를 순환하여 온도제어하는 순환계 (C10) 의 복수의 분기유로로 분기된다.

각 순환계 (C7∼C10) 에는 각 모터의 상류에 위치하여 냉매의 유량을 조절하는 밸브 (80; 조절수단) 가 각각 설치되어 있다. 또, 순환계 (C7) 의 일방에는 가동자 (21) 의 근방에 설치되어, 가동자 (21) 에 순환시키기 전의 냉매온도를 검출하는 온도센서 (76a; 제 1 온도검출수단) 와, 가동자 (21) 를 순환시킨 후의 냉매온도를 검출하는 온도센서 (76b; 제 2 온도검출수단) 가 설치되어 있다.

순환계 (C6) 에는 펌프 (74) 의 하류에 위치하여 히터 (78) 가 설치됨과 동시에, 웨이퍼 스테이지 (5) 에 순환시키기 전의 냉매온도 및 웨이퍼 스테이지 (5) 를 순환시킨 후의 냉매온도를 각각 검출하는 온도센서 (79a, 79b; 제 1 검출수단) 가 형성되어 있고, 온도센서 (79a, 79b) 의 검출결과는 컨트롤러 (77) 에 출력된다. 컨트롤러 (77) 는 입력한 온도센서 (79a, 79b) 의 검출결과를 평균하여, 얻어진 냉매온도에 기초하여 히터 (78) 의 구동을 제어함으로써, 웨이퍼 스테이지 (5) 의 온도를 예를 들어 23 ℃ ± 0.1 ℃ 로 제어 (관리) 한다. 순환계 (C5, C6) 에 있어서 스테이지 (2, 5) 를 순환한 냉매는 열교환기 (70) 에서 냉각된 후에 합류한다.

상기 온도센서 (79a, 79b) 의 배치위치로서는 상기 기술한 센서 (76a, 76b) 의 경우와 같이, 어느 센서에서나, 될 수 있는 한 온도제어 대상 (웨이퍼 스테이지 (5), 더욱 정확히 말하면 후술하는 웨이퍼 스테이지 (5) 를 구동하는 모터) 의 가급적 가까이에 배치하는 것이 바람직하다. 그러나 배치상의 제약 또는 모터의 자력의 영향 등으로 온도제어 대상을 아주 가깝게 놓을 수 없는 경우에는 외부로부터의 열의 영향을 받지 않는 범위내 (장소) 이면, 온도제어 대상으로부터 어느 정도 떨어진 위치에 형성해 놓을 수도 있다.

센서 (79a, 79b) 의 배치위치에 대해서는 센서 (76a, 76b) 의 배치에 관해서 앞서 서술한 것과 동등하다고 할 수 있으므로, 여기서의 기재는 생략한다.

계속해서, 웨이퍼 스테이지 (5) 에 대한 온도제어계에 관해서 상세히 기술한다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 순환계 (C6) 는 리니어모터 (33) 의 가동자 (36, 36) 를 각각 순환하며 온도제어하는 순환계 (C11, C11) 와, X 리니어모터 (35) 를 순환하며 온도제어하는 순환계 (C12) 로 분기된다. 각 순환계 (C11∼C12) 에는 각 모터의 상류에 위치하여 냉매의 유량을 조절하는 밸브 (84) 가 각각 형성되어 있다. 또한, 순환계 (C11) 의 일방에는 가동자 (36) 를 순환시키기 전의 냉매온도 및 가동자 (36) 를 순환시킨 후의 냉매온도를 각각 검출하기 위한, 상기 기술한 센서 (79a, 79b) 가 형성되어 있다.

또, 웨이퍼 스테이지 (5; 시료대 (ST)) 의 레벨링조정 (및 포커스조정) 을 실시하기 위한 3 개의 보이스 코일 모터 (81∼83) 에 대해서도, 순환계 (C13∼C15) 가 배관되고, 각 순환계에는 모터의 상류에 위치하여 냉매의 유량을 조절하는 밸브 (85) 가 각각 형성되지만, 보이스 코일 모터 (81∼83) 의 구동빈도가 리니어모터 (33, 35) 에 비해 적고, 또한 구동시의 발열량도 작은 점에서, 이들 순환계 (C13∼C15) 는 제 1 제어계 (61) 의 순환계 (C1) 를 분기한 냉매에 의해 온도제어된다. 이 보이스 코일 모터 (81∼83) 에 한정되지 않고, 구동시의 발열량이 작은 모터 (예를 들어 상기 기술한 트림모터 (72) 나 X 보이스 코일 모터 (17X) 등) 의 온도관리를 실시하는 순환계는 제 1 제어계 (61) 의 순환계 (C1) 를 분기한 냉매에 의해 온도제어를 실시하도록 해도 된다.

또, 상기 온도센서 (66, 69, 76a, 76b, 79a, 79b) 로서는 본 실시형태에서는 ±0.1 ℃ 를 검출할 수 있는 정밀도의 것을 사용하고 있지만, 제 2 제어계 (62) 에서는 레티클 스테이지 (2) 및 웨이퍼 스테이지 (5) 에 필요로 되는 온도제어 정밀도가 ±0.1 ℃ 이므로, 온도센서 (76a, 76b, 79a, 79b) 에 관해서는 이 정밀도에 따른 검출능력을 갖는 온도센서를 사용할 수도 있다. 또한, 온도센서에 의한 온도계측 샘플링간격에 관해서도, 예를 들어 제어 정밀도가 엄격한 경우나 온도변화량이 큰 경우에는 샘플링간격을 짧게 하는 등, 요구되는 온도제어 정밀도나, 제어대상이 되는 투영광학계 (PL), 스테이지 (2, 5) 의 온도변화량 (발열량) 에 따라 변경하는 것도 바람직하다.

또한, 각 온도센서의 배치로서는, 본 실시형태에서는 직접 냉매온도를 계측할 수 있도록 유로 (배관) 의 내부에 설치하고 있지만, 그 밖에도 온도센서의 검지부가 관의 벽면으로부터 이간된 위치 (관의 단면의 중앙부근에 검지부가 매달린 상태) 에 배치되는 구성으로 할 수 있다. 이 경우, 센서의 검지부가 관벽에 비접촉으로 되므로, 관벽면을 통해 외부환경의 악영향을 받기 어려워진다. 또한, 온도센서는 교환가능하게 하는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 관에 삽입구를 형성하여 이 삽입구를 통해 착탈가능하게 하는 구성이나, 용접 등에 의해 온도센서를 관에 고정해 두고, 온도센서를 포함하는 관의 일부를 교환가능하게 하는 구성을 채용가능하다. 또한, 관의 외표면에 온도센서를 설치하여 관을 통해 냉매온도를 계측하는 구성으로 할 수도 있다.

상기 구성의 노광장치 (1) 에서는 노광시에 조명광학계 (IU) 로부터의 노광용 조명광에 의해, 레티클 (R) 상의 소정 직사각형상의 조명영역이 균일한 조도로 조명된다. 이 조명영역에 대해 레티클 (R) 이 Y 방향으로 주사되는 것에 동기하여 이 조명영역과 투영광학계 (PL) 에 관해서 공액인 노광영역에 대해 웨이퍼(W) 를 주사한다. 그럼으로써, 레티클 (R) 의 패턴영역을 투과한 조명광이 투영광학계 (PL) 에 의해 1/4배로 축소되어 레지스트가 도포된 웨이퍼 (W) 상에 조사된다. 그리고, 웨이퍼 (W) 상의 노광영역에는 레티클 (R) 의 패턴이 차차 전사되어, 1 회의 주사로 레티클 (R) 상의 패턴영역의 전체면이 웨이퍼 (W) 상의 쇼트영역에 전사된다.

레티클 조동 스테이지 (16) 가, 예를 들어 + Y 방향으로 이동한 경우에는 고정자 (20) 가 - Y 방향으로 이동함으로써, 운동량이 보존되어, 레티클 조동 스테이지 (16) 의 이동에 따르는 반력을 상쇄함과 동시에, 중심위치의 변화를 막을 수 있다. 또한, 이 때 트림모터 (72) 가 작동함으로써, 이동자 (21) 와 고정자 (20) 의 커플링에 대항하여 고정자 (20) 를 소정 위치에 도달시킬 수 있다.

이들 일련의 노광처리에 관해서는 조명광에 의해 투영광학계 (PL) 에 열이 발생하고 (조명광 조사에 의한 투영광학계 (PL) 에서의 열흡수), 얼라인먼트광에 의해 얼라인먼트계 (AL) 에 열이 발생하는 (얼라인먼트광 조사에 의한 얼라인먼트광학계에서의 열흡수) 동시에, 스테이지 (2, 5) 의 구동에 따라 각 모터로부터 열이 발생한다. 제 1 제어계 (61) 에 대해서는 컨트롤러 (67) 가 온도센서 (66, 69) 의 검출결과에 기초하여, 냉매를 순환시킬 때의 조건 (제 1 순환조건) 을 설정하여 히터 (71) 의 구동을 제어함으로써, 투영광학계 (PL) 및 얼라인먼트계 (AL) 를 ±0.01 ℃ 범위에서 온도제어한다. 또한, 제 2 제어계 (62) 에 대해서는 컨트롤러 (77) 가 온도센서 (76a, 76b, 79a, 79b) 의 검출결과에 기초하여 냉매를 순환시킬 때의 조건 (제 2 순환조건) 을 설정하여 히터 (75, 78) 의 구동을 제어함으로써, 레티클 스테이지 (2) 및 웨이퍼 스테이지 (5) 를 ±0.1 ℃ 범위에서 각각 온도제어한다.

이것을 상세히 기술하면 우선 레티클 스테이지 (2) 에 대해서는 컨트롤러 (77) 는 온도센서 (76a, 76b) 가 검출한 냉매온도를 단순평균하여, 얻어진 냉매온도에 기초하여 제 1 온도관리부로서 히터 (75) 의 구동을 조절, 관리한다. 여기서, 온도센서 (76a, 76b) 는 가장 구동량이 많고, 발열량이 가장 큰 Y 리니어모터 (15) 의 가동자 (21) 를 순환하는 순환계 (C7) 에 형성되어 있고, 다른 순환계 (C8∼C10) 에 대해서는 순환계 (C7) 를 기준으로 하여 온도제어된다. 그래서, 본 실시형태에서는 프로세스와 최적인 냉매유량과의 상관관계를 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 미리 구하여 기억시켜 두고, 그 기억된 정보에 기초하여 프로세스마다 각 순환계 (C7∼C10) 의 밸브 (80) 를 조정한다.

여기서, 프로세스에 의해 고려해야 할 발열요인으로서는 각 모터 (15, 17X, 17Y, 72) 에 있어서의 각종 구동상태, 즉 각 모터의 구동량이나 속도, 회전수, 나아가서는 다른 모터와 조합되어 구동한 경우의 상태 등을 들 수 있다. 따라서, 프로세스에 있어서의 발열량 (또는 구동량) 이 작은 보이스 코일 모터 (17X, 17Y) 에 대해서는 냉매유량을 적게 하고, 발열량 (또는 구동량) 이 큰 Y 리니어모터 (15) 나 트림모터 (72) 에 대해서는 냉매유량을 많게 하도록 밸브 (80) 를 조정함으로써, 각 모터의 출력 (발열) 에 따른 적정한 온도제어가 가능해진다. 또, 밸브 (80) 의 조정방법으로서는 기억된 정보에 기초하여 프로세스마다 작업자가 조정하는 방법이나, 밸브 (80) 의 구동기구를 형성해 두고, 기억된 정보에 기초하여프로세스마다 컨트롤러 (77) 가 이 구동기구를 조정하는 방법 등이 채용가능하다. 또, 이 프로세스마다 조정하는 대상으로서는 유량에 한정되는 것이 아니라, 냉매의 온도 (히터에 의해 설정하는 온도) 도 프로세스마다 설정치를 바꾸도록 해도 된다.

마찬가지로, 웨이퍼 스테이지 (5) 에 대해서는 컨트롤러 (77) 는 온도센서 (79a, 79b) 가 검출한 냉매온도를 단순평균하여, 얻어진 냉매온도에 기초하여 제 2 온도관리부로서 히터 (78) 의 구동을 조절, 관리한다. 여기서, 온도센서 (79a, 79b) 는 가장 구동량이 많고, 발열량이 큰 리니어모터 (33) 의 가동자 (36) 를 순환하는 순환계 (C11) 에 형성되어 있고, 다른 순환계 (C12) 에 대해서는 순환계 (C11) 를 기준으로 하여 온도제어된다. 그래서, 본 실시형태에서는 프로세스와 최적인 냉매유량과의 상관관계를 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 미리 구하여 기억시켜 두고, 그 기억된 정보에 기초하여 프로세스마다 각 순환계 (C11, C12) 의 밸브 (85) 를 조정한다. 밸브 (85) 의 조정방법으로서는 레티클 스테이지 (2) 의 경우와 같이, 수동이나 자동에 의한 방법을 채용할 수 있다.

또, 웨이퍼 스테이지 (5) 에 형성된 보이스 코일 모터 (81∼83) 의 온도는 발열량이 미소하기 때문에 제 1 제어계 (61) 의 순환계 (C13∼C15) 로 제어되지만, 이 경우도, 프로세스와 최적인 냉매유량과의 상관관계를 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 미리 구하여 기억시켜 두고, 그 기억된 정보에 기초하여 프로세스마다 각 순환계 (C13∼C15) 의 밸브 (85) 를 작업자에 의한 수동조정 또는 컨트롤러 (67) 에 의한 자동조정으로 유량을 조정한다.

이와 같이 본 실시형태에서는 제 1 제어계 (61) 와 제 2 제어계 (62) 가 냉매온도를 설정할 때의 온도범위에 있어서 다른 설정능력을 갖고 있으므로, 요구되는 온도제어 정밀도가 다른 투영광학계 (PL) 와 스테이지 (2, 5) 에 대해서도, 각각 독립적으로 온도를 제어ㆍ관리하는 것이 가능하고 각 기기의 발열량에 따른 최적의 냉각조건을 설정할 수 있다. 그래서, 충분히 온도가 제어되지 않은 경우에 생기는 베이스라인 변동을 억제하여 겹침 정밀도의 악화를 억제할 수 있게 된다.

또한, 본 실시형태에서는 레티클 스테이지 (2) 및 웨이퍼 스테이지 (5) 에 있어서, 모든 모터에 대해서가 아닌, 가장 발열량이 큰 모터에 대해서 냉매온도를 계측하고, 그 냉매온도를 기준으로 하여 다른 모터에 대한 순환계의 온도를 제어하고 있기 때문에, 각 모터마다 온도센서를 형성할 필요가 없어져 장치의 소형화, 저가격화를 실현할 수 있다.

그런데, 레티클 스테이지 (2) 및 웨이퍼 스테이지 (5) 에 각각 형성된 상기 기술한 각 모터를 흐르는 냉매는 동일한 제 2 제어계 (62) 로 온도제어ㆍ관리되고 있기 때문에, 각 모터에 대한 냉매의 입구측 온도 (각 모터를 순환하기 전의 냉매온도) 는 모터에 따라 달라지지 않고 동일온도가 되지만, 각 모터에 대한 냉매의 출구측 온도 (각 모터를 흐른 후의 냉매온도) 는 모터 개개의 발열 정도에 따라 모터마다 달라지게 된다. 따라서, 각 모터를 순환하는 냉매의 평균온도 (모터의 입구측과 출구측에서의 냉매의 평균온도) 를, 어느 모터에 대해서나 일정한 원하는 값으로 하기 위해서는 각 모터의 출구측에서의 냉매온도를 어느 모터에 대해서나 일정한 값이 되도록 제어할 필요가 있다. 그래서, 보다 고정밀도로 온도를 제어하기 위해서, 각 모터의 적어도 출구측에서의 냉매온도를 측정하는 온도센서 (출구측 온도센서) 를 형성해 두고 (입구측의 온도를 측정하는 온도센서는 대표적으로 발열량의 가장 큰 모터에 대해서만 1 개만 형성해 둔다), 각 모터에 있어서의 냉매의 출구온도가 일정한 값이 되도록, 각 모터에 순환시키는 냉매의 유량을, 개개의 모터마다 대응하는 밸브로 조정하도록 구성해도 된다. 이 유량설정시에는 미리 가급적 엄격한 노광조건 (예를 들어 노광쇼트수가 많고, 스테이지의 움직임이 많아지는 조건) 에 있어서 스테이지를 구동 (러닝) 시켰을 때의 상태 하에서, 또는 사용되는 전형적인 노광조건 (스테이지 구동상태) 에 있어서 스테이지를 구동시켰을 때의 상태 하에서, 상기 기술한 출구온도가 일정한 값이 되도록, 각 모터를 순환시키는 냉매의 유량을 설정하도록 하는 것이 바람직하다.

또, 공간이나 가격적으로 허용된다면, 모터의 입구측의 냉매온도를 측정하는 온도센서도 각 모터마다 설치하도록 해도 된다.

또, 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스는 도 7 에 나타내는 바와 같이, 마이크로 디바이스의 기능ㆍ성능을 설계하는 단계 201, 이 설계단계에 기초한 레티클 (R) 을 제작하는 단계 202, 실리콘재료로부터 웨이퍼 (W) 를 제조하는 단계 203, 전술한 실시형태의 투영노광장치 (1) 에 의해 레티클 (R) 의 패턴을 웨이퍼 (W) 에 투영노광하여 그 웨이퍼 (W) 를 현상하는 노광처리단계 204, 디바이스 조립단계 205 (다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정 포함), 검사단계 206 등을 거쳐 제조된다.

또한, 상기 실시형태에서는 프로세스와 최적인 냉매유량과의 상관관계를 미리 구하여 기억시켜 두고, 그 기억된 정보에 기초하여 프로세스마다 각 순환계의 밸브를 조정하는 구성으로 하였지만, 이 방법 이외에도, 예를 들어 복수의 모터마다 온도센서를 형성함과 동시에, 복수의 모터 사이에서의 발열량의 비를 산출하는 산출수단을 형성하고, 검출된 냉매온도에 기초하여 산출된 발열량의 비에 따라 모터를 순환시키는 냉매의 유량을 조절하는 것도 가능하다.

도 8 은 본 발명의 노광장치의 제 2 실시형태를 나타내는 도면이다. 이 도면에 있어서, 도 1 내지 도 7 에 나타내는 제 1 실시형태의 구성요소와 동일한 요소에 대해서는 동일부호를 붙여 그 설명 및 도시를 간략화한다.

이 도면에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는 제 1 제어계 (61) 에 의한 순환계 (C1) 가 투영광학계와 얼라인먼트계 (및 앞서 서술한 웨이퍼 스테이지 (5) 의 레벨링조정계) 를 온도제어대상으로 하고, 제 2 제어계 (62) 에 의한 순환계 (C5) 가 레티클 스테이지 (2) 를 온도제어대상으로 하고, 제 1, 제 2 제어계 (61, 62) 와는 독립적으로 형성된 제 3 제어계 (86) 에 의한 순환계 (C6) 가 웨이퍼 스테이지 (5) 를 온도제어대상으로 하고 있다. 또, 도 8 에서는 도 4 에서 나타낸 증발기 (65), 히터 (71) 와 동등한 기능을 갖는 것을 온도조절기 (87) 로 하여 간략화하였다. 마찬가지로, 도 4 에서 나타낸 열교환기 (70), 히터 (75, 78) 와 동등한 기능을 갖는 것을 온도조절기 (88, 89) 로 하여 간략하게 도시하고 있다. 또, 도 4 에서는 스테이지 (2, 5) 에 대해 각각 2 개의 온도센서 (76a, 76b 및 79a, 79b) 를 배치하였지만, 도 8 에서는 대표적으로 온도센서 (76, 79) 로서 도시하고 있다.

이 온도센서 (76, 79) 에 관해서는 상기 제 1 실시형태와 같이, 제 2 제어계 (62), 제 3 제어계 (86) 각각이 제어하는 복수의 모터 중, 가장 발열량이 큰 모터를 각 제어계마다 각각 선정하고, 그 선정된 각 모터에 대해 온도센서를 각각 설치 (각 모터의 입구측과 출구측의 2 부위에) 하고, 이 온도센서에 기초하여 상기 제 1 실시형태에서 언급한 것과 동일한 냉매의 온도제어를 하도록 해도 된다.

또한, 상기 제 1 실시형태의 변형예로서 기재한 바와 같이, 제 2 제어계 (62) 가 온도제어하는 복수의 모터, 및 제 3 제어계 (86) 가 온도제어하는 복수의 모터의 각각에 대해, 출구측에 온도센서를 설치하고 (입구측 온도센서는 각 제어계 공히 대표적인 모터 1 개에 대해서만 설치), 이 출구측 온도를 일정한 값으로 제어하도록 (제 2 제어계는 레티클 스테이지 (2) 에 형성된 각 모터를 순환하는 냉매의 출구측 온도를 일정한 값으로 하도록, 제 3 제어계 (86) 는 웨이퍼 스테이지 (5) 에 형성된 각 모터를 순환하는 냉매의 출구측 온도를 일정한 값으로 하도록), 각 모터에 흐르는 냉매의 유량을 각각의 밸브로 조정하도록 해도 된다.

본 실시형태에서는 제 1 제어계 (61) 에 있어서, 투영광학계 (PL) 를 순환하는 냉매온도를 제 3 검출수단인 온도센서 (69) 가 검출하고, 컨트롤러 (67) 가 이 검출결과에 기초하여 냉매의 순환조건 (제 3 순환조건) 을 설정하고, 온도조절기 (87) 의 구동을 제어함으로써, 투영광학계 (PL) 의 온도를 ±0.01 ℃ 범위에서 관리한다. 또한, 제 2 제어계 (62) 에 있어서, 레티클 스테이지 (2) 를 순환하는 냉매온도를 온도센서 (76) 가 검출하고, 컨트롤러 (77) 가 이 검출결과에 기초하여 온도조절기 (88) 의 구동을 제어함으로써, 레티클 스테이지 (2) 의 온도를 ±0.1℃ 범위에서 관리한다. 마찬가지로, 제 3 제어계 (86) 에 있어서, 웨이퍼 스테이지 (5) 를 순환하는 냉매온도를 온도센서 (79) 가 검출하고, 컨트롤러 (90) 가 이 검출결과에 기초하여 온도조절기 (89) 의 구동을 제어함으로써, 웨이퍼 스테이지 (5) 의 온도를 ±0.1 ℃ 범위에서 관리한다.

이와 같이, 본 실시형태에서는 상기 제 1 실시형태와 같은 작용ㆍ효과가 얻어지는 것에 더불어, 제어계 (61, 62, 86) 에서 각각 독립하여 투영광학계 (PL), 레티클 스테이지 (2), 웨이퍼 스테이지 (5) 를 온도제어하므로, 각 제어대상별 발열량에 따라 보다 고정밀도의 온도관리를 실시하는 것이 가능해진다.

도 9 에, 본 발명에 관한 노광장치의 제 3 실시형태를 나타낸다.

본 실시형태에서는 제 1 제어계 (61) 가 투영광학계 (PL) 와 웨이퍼 스테이지 (5) 를 온도제어대상으로 하고, 제 2 제어계 (62) 가 레티클 스테이지 (2) 를 온도제어대상으로 하고 있다. 제 1 제어계 (61) 에서는 투영광학계 (PL) 및 얼라인먼트계 (AL) 를 순환하는 순환계 (C1) 와 웨이퍼 스테이지 (5) 를 순환하는 순환계 (C6) 가 1 기(基)의 온도조절기 (87) 로 온도제어된다. 이 온도제어는 투영광학계 (PL) 을 순환하는 냉매온도를 온도센서 (69) 로 검출하고, 검출한 결과에 기초하여 컨트롤러 (67) 가 온도조절기 (87) 의 구동을 제어함으로써 실시된다. 이 경우, 웨이퍼 스테이지 (5) 는 투영광학계 (PL) 와 같이, ±0.01 ℃ 범위에서 온도제어되게 된다. 또, 제 2 제어계 (62) 에서는 레티클 스테이지 (2) 가 제 1 제어계 (61) 와 독립하여 단체로, ±O.1 ℃ 범위에서 온도제어되게 된다.

본 실시형태에서도, 발열량이 가장 큰 레티클 스테이지 (2) 를 발열량이 비교적 작은 투영광학계 (PL), 웨이퍼 스테이지 (5) 와 독립하여 개별적으로 온도제어하는 것이 가능하여 각 기기의 발열량에 따른 최적인 냉각조건을 설정할 수 있다. 더구나, 제 2 실시형태와 비교하여, 제 1 제어계 (61) 로 2 개의 순환계 (C1, C6) 의 냉매온도를 제어할 수 있으므로, 장치구성을 간소화할 수 있다.

도 10 은 본 발명의 노광장치의 제 4 실시형태를 나타내는 도면이다. 또, 이 도면에서는 레티클 스테이지 (2) 에 관한 온도제어계만을 도시하고 있다.

이 도면에 나타내는 바와 같이, 제 2 제어계 (62) 에는 도 8, 도 9 에 나타낸 온도센서 (76), 컨트롤러 (77), 온도조절기 (88) 를 포함하는 실시형태에 대해, 온도센서 (91, 92) 와 제 2 조절기로서의 펠티어소자 (93) 가 부설되어 있다. 펠티어소자 (93) 는 온도조절기 (88) 보다 레티클 스테이지 (2) 의 근방에 배치되어 있고, 컨트롤러 (77) 에 의해 그 구동이 제어된다. 온도센서 (91) 는 펠티어소자 (93) 의 상류측에, 온도센서 (92) 는 펠티어소자 (93) 의 하류측에 각각 배치되어 있고, 각 온도센서 (91, 92) 가 검출한 냉매온도는 컨트롤러 (77) 에 출력된다. 컨트롤러 (77) 는 온도센서 (76) 의 온도검출결과에 기초하여 온도조절기 (88) 의 구동을 제어함과 동시에, 온도센서 (91, 92) 의 온도검출결과에 기초하여 펠티어소자 (93) 의 구동을 제어한다. 다른 구성은 상기 제 2, 제 3 실시형태와 마찬가지다.

상기 구성에서는 컨트롤러 (77) 는 온도조절기 (88) 를 제어함으로써, 순환계 (C5) 의 냉매온도를 소정온도보다 낮은 온도로 과냉각시킨다. 그리고, 컨트롤러 (77) 는 온도센서 (91, 92) 가 검출한 냉매온도에 기초하여 펠티어소자 (93)에 통전함으로써 냉매를 소정온도로 상승시킨다.

본 실시형태에서는 레티클 스테이지 (2) 를 구동할 때에 급격한 온도상승이 발생하더라도, 과냉각된 냉매를 순환시킴으로써 소정온도로 온도제어하는 것이 가능하고, 기기가 급격한 온도변화에 대해서도 용이하게 대응할 수 있다. 또, 냉매를 온도조절기 (88) 로 과냉각하고, 펠티어소자 (93) 로 가열하는 구성에 한정되지 않고, 온도조절기 (88) 로 과가열하고, 펠티어소자 (93) 로 냉각시키는 구성으로 해도 된다. 또, 과냉각된 냉매를 가열하는 경우에는 펠티어소자 (93) 대신에 히터를 사용해도 된다.

계속해서, 본 발명의 노광장치의 제 5 실시형태에 관해서 설명한다.

예를 들어 도 9 에 나타낸 제 3 실시형태에서는 제 1 제어계 (61) 에 있어서 온도센서 (69) 의 검출결과에 기초하여 컨트롤러 (67) 가 온도조절기 (87) 의 구동을 제어하고, 제 2 제어계 (62) 에 있어서 온도센서 (76) 의 검출결과에 기초하여 컨트롤러 (77) 가 온도조절기 (88) 의 구동을 제어하는 구성으로 하였지만, 본 실시형태에서는 이들 온도센서 (69, 76) 를 형성하지 않고, 노광처리에 관한 데이터 (노광 레시피) 에 기초하여 컨트롤러 (67) 가 웨이퍼 스테이지 (5) 의 구동에 따라 발생하는 열량을 산출하고, 산출된 열량에 기초하여 냉매온도를 설정함으로써 온도조절기 (87) 의 구동을 제어한다. 마찬가지로, 제 2 제어계 (62) 에서는 노광데이터에 기초하여 컨트롤러 (77) 가 레티클 스테이지 (2) 의 구동에 따라 발생하는 열량을 산출하고, 산출된 열량에 기초하여 냉매온도를 설정함으로써 온도조절기 (88) 의 구동을 제어한다.

구체적인 제어방법으로서는 예를 들어 오퍼레이터 (유저) 가 OA 패널 상에서 프로세스 프로그램을 선택하고, 선택한 프로세스정보와 노광데이터에 등록되어 있는 정보로부터, 계산회로 상에서 모터구동에 걸리는 전력량 및 발열량을 산출하여 온도조절기 (87, 88) 의 구동을 제어한다.

본 실시형태에서는 온도센서 등의 온도검출수단을 형성할 필요가 없어지므로, 장치의 소형화 및 저가격화에 기여할 수 있다. 또, 각 모터마다 모터에 부여되는 구동전압과 발열량 (온도변화량) 의 비를 구하여, 구동전압과의 비에 따른 유량조절을 실시하는 것으로 해도 된다.

또, 상기 각 실시형태에서는 냉매유량을 조정함으로써 제어대상의 온도를 제어하는 구성으로 하였지만, 이에 한정되는 것이 아니라, 냉매의 온도, 유속, 유량 중 적어도 1 개를 포함하면 된다. 또한, 상기 실시형태에서는 온도조절기나 냉매구동용의 펌프를 일부 공용하는 구성으로 하였지만, 제어대상 (순환계) 마다 각각 분리하거나, 모든 순환계에서 공용하는 등, 여러 가지의 구성을 채용가능하다. 예를 들어 냉각기와 히터가 쌍방형성되는 경우는 히터를 공용으로 하여 냉각기를 제어대상마다 형성해도 된다. 이 경우, 최종적인 온도조절은 냉각기에서 행해지게 된다.

또한, 상기 각 실시형태에서는 스테이지 (2, 5) 를 순환시키기 전의 냉매온도와 순환시킨 후의 냉매온도를 단순평균하는 구성으로 하였지만, 가중평균으로 해도 된다. 가중평균하는 방법으로서는 다음과 같은 방식을 채용할 수 있다. (1) 모터 등의 열원으로부터 입구측 온도센서의 설치위치까지의 거리와, 열원으로부터 출구측 온도센서의 설치위치까지의 거리가 다른 경우에는 거리가 가까운 온도센서일수록 그 검출결과의 무게가 커지는 등, 거리에 따른 가중을 실시한다. (2) 모터 등의 열원의 입구근방을 구성하는 재료가 출구근방을 구성하는 재료와 다른 경우에는 열전도율 등, 그 재료의 재질에 따라 가중한다 (흡열되는 비율이 큰 (열전도율이 큰) 재료일수록 무게를 크게 한다). (3) 입구근방 또는 출구근방에 별도의 열원이 존재하는 경우에는 그 별도 열원의 유무나 발열량에 따른 가중을 행한다. 예를 들어, 유로 상에 별도열원이 존재하는 경우에는 별도 열원에 가까운 측의 온도센서출력의 무게를 크게 한다. 또한, 유로 외에 별도 열원이 존재하는 경우에는 별도 열원의 발열이 공기를 통해 온도센서에 전달되기 때문에, 별도 열원에 가까운 측의 온도센서출력의 가중을 크게 한다. (4) 베이스라인 계측시에, 입구측 온도센서의 검출온도, 출구측 온도센서의 검출온도, 냉매의 제어온도 (단순평균으로 산출된 제어온도) 와 계측된 베이스라인량 (또는 베이스라인량의 변동량) 을 세트로 기억하고, 이 기억동작을 베이스라인 계측마다 반복한다. 그리고, 축적된 복수의 데이터 세트에 기초하여 입구측 온도와 출구측 온도의 어느것에 어느 정도 가중을 갖게 하면 베이스라인 변동이 작아지는지를 추정연산한다. 그리고, 추정된 가중에 기초하여 가중평균을 실시한다.

또한, 상기 각 실시형태에서는 동일종류의 냉매 (HFE) 를 사용하는 구성으로 하였지만, 각 순환계에 요구되는 온도제어 정밀도나 설치환경에 따라, 각 순환계마다 다른 냉매를 사용해도 된다.

또, 상기 각 실시형태에서는 1 개의 온도제어대상 (모터 등) 에 대해 1 방향으로 순환하는 냉매로 온도제어하도록 구성하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 복수의 방향으로 순환하는 냉매를 사용하여 온도조절하도록 구성해도 된다.

예를 들어, 도 11(A) 에 나타내는 바와 같이, 제어대상 (21; 여기서는 일례로서 Y 리니어모터 (15) 의 가동자 (21) 를 사용하여 설명한다) 에 대해, 2 개의 순환방향이 다른 순환계 (C7a, C7b) 를 배관하고, 그 각 순환계 (C7a, C7b) 에 서로 역방향으로부터 냉매를 순환시키도록 한다 (2 개의 순환계 사이에서의, 냉매의 입구측과 출구측을 반대로 한다). 이와 같이 구성함으로써, 순환계가 1 개밖에 형성되어 있지 않은 경우에 제어대상 (21) 에 발생될 (1 개의 순환계의 입구측과 출구측 사이에서 발생될) 우려가 있는 온도구배를 없앨 수 있어 보다 고정밀도, 또한 정확한 온도를 조절할 수 있다.

또한, 도면 11(B) 나 도 11(C) 에 나타내는 바와 같이, 온도조절부 (유로, 배관) 를 세분화하여 제어대상을 온도조절함으로써, 제어대상 상에서의 온도구배가 없는 상태로 할 수도 있다. 도 11(B) 에서는 도시한 바와 같이 제어대상 (21) 에 대해 3 개의 다른 순환계 (C7c, C7d, C7e; 유로, 배관) 를 배치하고, 각각의 순환계에 도면 중의 화살표 방향으로 냉매를 순환시키고 있다. 또한, 도 11(C) 에서는 도시한 바와 같이, 제어대상 (21) 에 대해 4 개의 다른 순환계 (C7f, C7g, C7h, C7i; 유로, 배관) 를 배치하고, 각각의 순환계에 도면 중의 화살표 방향으로 냉매를 순환시키고 있다. 이와 같이 세분화한 온도를 조절하는 구성으로 함으로써도, 제어대상 상의 온도구배를 없앨 수 있다.

또, 도면 11(B) 의 순환계 (C7c 와 C7e), 또는 도 11(C) 의 순환계 (C7f 와C7h), 또는 순환계 (C7g 와 C7i) 와 같이, 대향배치된 순환계에서는 냉매의 순환방향을 도시한 바와 같이 역방향으로 하는 것이, 온도구배를 없애는 관점에서 바람직하다.

또, 이 도 11(A)∼(C) 의 예에서는 각 순환계 (C7a∼C7i) 의 각각의 입구측과 출구측에 온도센서 (76a, 76b) 를 형성하는 구성으로 하였으나, 어떤 1 개의 순환계에만 대해 온도센서를 형성하도록 해도 되고, 또는 각 순환계의 출구측에만 온도센서를 형성하도록 해도 된다. 이들 온도센서의 사용방법은 상기 기술한 각 실시형태와 마찬가지다.

이 도 11(A)∼(C) 에 나타낸 구성은 제어대상이 큰 (긴) 경우나, 제어대상의 발열량 (구동량) 이 큰 경우에 특히 유효하다. 이러한 제어대상으로서는 일례로서, 레티클 조동 스테이지 (16) 의 Y 리니어모터 (15; 스캔방향으로 구동하는 모터) 의 가동자 (21) 나, Y 방향으로 길게 연장되는 고정자 (20), 또는 웨이퍼 스테이지의 리니어모터 (33) 의 가동자 (36) 나 고정자 (37) 등이 있다. 또한, 도 11(A)∼(C) 에 나타낸 구성은 특히 온도구배가 없는 상태가 요구되는 부위의 제어대상에 대해서도 유효하다. 이러한 제어대상으로서는 일례로서 웨이퍼나 레티클의 가까이에 배치되어 있는 구동원 (예를 들어 보이스 코일 모터 (81∼83) 나, 레티클 미동 스테이지의 Y 보이스 코일 모터 (17Y) 등) 이 있다. 도 11 의 구성의 적용부위로서는 여기에 기재한 부위에 한정되는 것이 아니라, 온도구배가 없는 상황이 요망되는 부위에 도 11 에 나타낸 구성을 채용하면 된다.

또, 본 실시형태의 기판으로서는 반도체 디바이스용의 반도체웨이퍼 (W) 뿐만 아니라, 액정 디스플레이 디바이스용의 유리기판이나, 박막자기헤드용의 세라믹 웨이퍼, 또는 노광장치에서 사용되는 마스크 또는 레티클의 원판 (합성석영, 규소 웨이퍼) 등이 적용된다.

노광장치 (1) 로서는 레티클 (R) 과 웨이퍼 (W) 를 동기 이동하여 레티클 (R) 의 패턴을 주사노광하는 스텝 앤드 스캔 방식의 주사형 노광장치 (스캐닝 스테퍼; USP5,473,410) 외에, 레티클 (R) 과 웨이퍼 (W) 를 정지한 상태에서 레티클 (R) 의 패턴을 노광하고, 웨이퍼 (W) 를 순차적으로 단계이동시키는 스텝 앤드 리피트 방식의 투영노광장치 (스테퍼) 에도 적용할 수 있다.

노광장치 (1) 의 종류로서는 웨이퍼 (W) 에 반도체 디바이스 패턴을 노광하는 반도체 디바이스 제조용의 노광장치에 한정되지 않고, 액정표시소자 제조용의 노광장치나, 박막자기헤드, 촬상소자 (CCD) 또는 레티클 등을 제조하기 위한 노광장치 등에도 널리 적용할 수 있다.

또한, 노광용 조명광의 광원으로서, 초고압 수은램프로부터 발생되는 휘선 (g 선 (436 nm), h 선 (404.7 nm), i 선 (365 nm)), KrF 엑시머레이저 (248 nm), ArF 엑시머레이저 (193 nm), F₂레이저 (157 nm) 뿐만 아니라, X 선이나 전자선 등의 하전입자선을 사용할 수 있다. 예를 들어, 전자선을 사용하는 경우에는 전자총으로서, 열전자방사형의 란탄헥사보라이트 (LaB₆), 탄탈 (Ta) 을 사용할 수 있다. 또한, 전자선을 사용하는 경우에는 레티클 (R) 을 사용하는 구성으로 해도 되고, 레티클 (R) 을 사용하지 않고 직접 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 구성으로해도 된다. 또, YAG 레이저나 반도체 레이저 등의 고주파 등을 사용해도 된다.

투영광학계 (PL) 의 배율은 축소계 뿐만 아니라 등배계 및 확대계 중 어느 것이라도 좋다. 또, 투영광학계 (PL) 로서는 엑시머레이저 등의 원자외선을 사용하는 경우에는 초재로서 석영이나 형석 등의 원자외선을 투과하는 재료를 사용하고, F₂레이저나 X 선을 사용하는 경우에는 반사굴절계 또는 굴절계의 광학계로 하고 (레티클 (R) 도 반사형 타입의 것을 사용한다), 또한 전자선을 사용하는 경우에는 광학계로서 전자렌즈 및 편향기로 이루어지는 전자 광학계를 사용하면 된다. 또, 전자선이 통과하는 광로는 당연히 진공상태로 한다. 또한, 투영광학계 (PL) 를 사용하지 않고, 레티클 (R) 과 웨이퍼 (W) 를 밀접시켜 레티클 (R) 의 패턴을 노광하는 프록시미티 노광장치에도 적용가능하다.

웨이퍼 스테이지 (5) 나 레티클 스테이지 (2) 에 리니어모터 (USP5,623,853 또는 USP5,528,118 참조) 를 사용하는 경우에는 에어베어링을 사용한 에어부상형 및 로렌츠력 또는 리액턴스력을 사용한 자기부상형 중 어느 것을 사용해도 된다. 또, 각 스테이지 (2, 5) 는 가이드를 따라 이동하는 타입이어도 되고, 가이드를 형성하지 않은 가이드리스 타입이어도 된다.

각 스테이지 (2, 5) 의 구동기구로서는 이차원으로 자석을 배치한 자석유닛 (영구자석) 과, 이차원으로 코일을 배치한 전기자유닛을 대향시켜 전자력에 의해 각 스테이지 (2, 5) 를 구동하는 평면모터를 사용해도 된다. 이 경우, 자석유닛과 전기자유닛 중 어느 일방을 스테이지 (2, 5) 에 접속하고, 자석유닛과 전기자유닛의 타방을 스테이지 (2, 5) 의 이동면측 (베이스) 에 형성하면 된다.

이상과 같이, 본원 실시형태의 노광장치 (1) 는 본원 특허청구범위에 언급된 각 구성요소를 포함하는 각종 서브시스템을, 소정 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록 조립함으로써 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해, 이 조립 전후에는 각종 광학계에 대해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 기계계에 대해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정, 각종 전기계에 대해서는 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 실시된다. 각종 서브시스템으로부터 노광장치로의 조립공정은 각종 서브시스템 상호의, 기계적 접속, 전기회로의 배선접속, 기압회로의 배관접속 등이 포함된다. 이 각종 서브시스템으로부터 노광장치로의 조립공정 전에, 각 서브시스템 개개가 조립공정이 있는 것은 물론이다. 각종 서브시스템의 노광장치로의 조립공정이 종료되면 종합조정이 실시되고, 노광장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또, 노광장치는 온도 및 청정도 등이 관리된 청정실에서 제조하는 것이 바람직하다.

산업상의 이용가능성

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는, 요구되는 온도제어 정밀도가 상이한 기기에 대해서도, 각각 독립하여 온도를 제어ㆍ관리하는 것이 가능하고, 각 기기의 발열량에 따른 최적의 냉각조건을 설정할 수 있기 때문에, 온도가 제어되지 않음에 기인하는 베이스라인 변동을 억제하여 중첩 정밀도의 악화를 억제할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에서는, 장치의 소형화 및 저가격화에 기여할 수 있는 효과를 나타낸다.

Claims (27)

1. 레티클 스테이지 상에 유지된 레티클의 패턴 이미지를, 기판 스테이지 상에 유지된 기판 상에 투영광학계를 통해 투영하는 노광장치로서,

   제 1 액체의 온도를 설정하는 동시에, 온도설정된 상기 제 1 액체를 상기 투영광학계와 상기 기판 스테이지 중 적어도 일방의 물체에 대해 순환시켜, 상기 물체의 온도를 제어하는 제 1 제어계; 및

   제 2 액체의 온도를 상기 제 1 제어계와는 독립적으로 설정하고, 온도설정된 상기 제 2 액체를 상기 레티클 스테이지에 대해 순환시켜, 상기 레티클 스테이지의 온도를 제어하는 제 2 제어계를 갖고,

   상기 액체의 온도를 설정할 때의 온도범위의 크기의 점에 있어서, 상기 제 1, 제 2 제어계는 서로 다른 설정능력을 갖는 것을 특징으로 하는 노광장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 물체는 상기 기판 스테이지이고,

   상기 제 1 제어계는, 상기 기판 스테이지의 구동에 따라 발생되는 열량을 산출하는 동시에, 산출된 열량에 기초하여 상기 제 1 액체의 온도를 설정하고,

   상기 제 2 제어계는, 상기 레티클 스테이지의 구동에 따라 발생되는 열량을 산출하는 동시에, 산출된 열량에 기초하여 상기 제 2 액체의 온도를 설정하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 물체에 순환시키기 전의 상기 제 1 액체의 온도와, 상기 물체를 순환시킨 후의 상기 제 1 액체의 온도를 각각 검출하는 제 1 검출수단; 및

   상기 레티클 스테이지에 순환시키기 전의 상기 제 2 액체의 온도와, 상기 레티클 스테이지를 순환시킨 후의 상기 제 2 액체의 온도를 각각 검출하는 제 2 검출수단을 갖고,

   상기 제 1 제어계는, 상기 제 1 검출수단의 검출결과에 기초하여 상기 제 1 액체의 온도를 설정하고,

   상기 제 2 제어계는, 상기 제 2 검출수단의 검출결과에 기초하여 제 2 액체의 온도를 설정하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 레티클 스테이지는 복수의 구동원을 구비하고 있고,

   상기 제 2 제어계는, 상기 레티클 스테이지 상의 복수의 구동원 중, 발열량이 가장 큰 소정의 구동원에서의 발열량에 관한 정보에 기초하여, 상기 제 2 액체의 온도를 설정하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 2 제어계는,

   상기 온도설정된 제 2 액체를 상기 복수의 구동원 각각에 대해 순환시키는 복수의 분기유로; 및

   상기 복수의 분기유로 상의, 상기 제 2 액체가 상기 복수의 구동원 각각에 공급되기 전의 위치에 설치되는 동시에, 상기 각 구동원에 공급되는 상기 제 2 액체의 유량을 조절하는 복수의 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제 2 제어계는, 상기 복수의 구동원 사이에서의 발열량의 비를 산출하는 산출수단을 추가로 갖고,

   상기 복수의 조절수단은, 상기 산출된 발열량의 비에 따라, 상기 복수의 구동원에 대해 각각 순환시키는 상기 제 2 액체의 유량을 각각 조절하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 소정의 구동원의 근방에 설치되고, 상기 소정의 구동원에 대해 순환시키기 전의 상기 제 2 액체의 온도를 검출하는 제 2 온도검출수단;

   상기 소정의 구동원의 근방에 설치되고, 상기 소정의 구동원을 순환한 후의 상기 제 2 액체의 온도를 검출하는 제 2 온도검출수단을 갖고,

   상기 제 2 제어계는, 상기 제 1 및 제 2 온도검출수단의 검출결과에 기초하여, 상기 제 2 액체의 온도를 설정하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1 제어계는 적어도 상기 투영광학계를 제어대상으로 하고 있고,

   제 3 액체의 온도를 상기 제 1 및 제 2 제어계와는 독립적으로 설정하고, 온도설정된 상기 제 3 액체를 상기 기판 스테이지에 대해 순환시켜, 상기 기판 스테이지의 온도를 제어하는 제 3 제어계를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 노광장치.
9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1 제어계는 상기 투영광학계와 상기 기판 스테이지의 양방을 제어대상으로 하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
10. 레티클 스테이지 상에 유지된 레티클의 패턴 이미지를, 기판 스테이지 상에 유지된 기판 상에 투영광학계를 통해 투영하는 노광장치로서,

    상기 투영광학계와 상기 기판 스테이지 중 적어도 일방의 물체에 대해 제 1 액체를 순환시킬 때의 제 1 순환조건을 설정하는 동시에, 상기 제 1 순환조건 하에서 상기 제 1 액체를 순환시켜, 상기 물체의 온도를 제어하는 제 1 제어계;

    상기 레티클 스테이지에 대해 제 2 액체를 순환시킬 때의 제 2 순환조건을 상기 제 1 순환조건과는 독립하여 설정하는 동시에, 상기 제 2 순환조건 하에서 상기 제 2 액체를 순환시켜, 상기 레티클 스테이지의 온도를 제어하는 제 2 제어계;

    상기 물체에 순환시키기 전의 상기 제 1 액체의 온도와, 상기 물체를 순환시킨 후의 상기 제 1 액체의 온도를 각각 검출하는 제 1 검출수단;

    상기 레티클 스테이지에 순환시키기 전의 상기 제 2 액체의 온도와, 상기 레티클 스테이지를 순환시킨 후의 상기 제 2 액체의 온도를 각각 검출하는 제 2 검출수단을 갖고,

    상기 제 1 제어계는 상기 제 1 검출수단의 검출결과에 기초하여 상기 제 1 순환조건을 설정하고,

    상기 제 2 제어계는 상기 제 2 검출수단의 검출결과에 기초하여 상기 제 2 순환조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 제 1 순환조건은, 상기 물체에 상기 제 1 액체를 순환시키기 전에 설정되는 상기 제 1 액체의 온도, 유속, 유량 중 적어도 하나를 포함하고,

    상기 제 2 순환조건은, 상기 레티클 스테이지에 상기 제 2 액체를 순환시키기 전에 설정되는 상기 제 2 액체의 온도, 유속, 유량 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,

    상기 레티클 스테이지는 복수의 구동원을 구비하고 있고,

    상기 제 2 검출수단은, 상기 레티클 스테이지 상의 복수의 구동원 중, 발열량이 가장 큰 소정의 구동원의 근방에 설치되어, 상기 소정의 구동원에 대해 순환시키기 전의 상기 제 2 액체의 온도를 검출하는 제 1 센서와, 상기 소정의 구동원의 근방에 설치되어, 상기 소정의 구동원에 대해 순환시킨 후의 상기 제 2 액체의 온도를 검출하는 제 2 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 제 2 제어계는,

    상기 온도설정된 제 2 액체를 상기 복수의 구동원 각각에 대해 순환시키는 복수의 분기유로; 및

    상기 복수의 분기유로 상의, 상기 제 2 액체가 상기 복수의 구동원 각각에 공급되기 전의 위치에 설치되는 동시에, 상기 각 구동원에 공급되는 상기 제 2 액체의 유량을 조절하는 복수의 조절수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 제 2 제어계는 상기 복수의 구동원 사이에서의 발열량의 비를 산출하는 산출수단을 추가로 갖고,

    상기 복수의 조절수단은, 상기 산출된 발열량의 비에 따라, 상기 복수의 구동원에 대해 각각 순환시키는 상기 제 2 액체의 유량을 각각 조절하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
15. 제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 1 제어계는 적어도 상기 기판 스테이지를 제어대상으로 하고,

    상기 투영광학계에 대해 제 3 액체를 순환시킬 때의 제 3 순환조건을 상기 제 1 및 제 2 제어계와는 독립하여 설정하는 동시에, 상기 제 3 순환조건 하에서 상기 제 3 액체를 순환시켜, 상기 투영광학계의 온도를 제어하는 제 3 제어계; 및

    상기 투영광학계에 순환시키는 상기 제 3 액체의 온도를 검출하는 제 3 검출수단을 추가로 갖고,

    상기 제 3 제어계는 상기 제 3 검출수단의 검출결과에 기초하여 상기 제 3 순환조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
16. 레티클 스테이지 상에 유지된 레티클의 패턴 이미지를, 기판 스테이지 상에 유지된 기판 상에 투영광학계를 통해 투영하는 노광장치로서,

    상기 레티클 스테이지 및 상기 기판 스테이지는 각각 복수의 구동원을 구비하고,

    상기 복수의 구동원 및 상기 투영광학계 중, 발열량 또는 온도변화량이 제 1 소정량 이내인 것을 제 1 제어대상으로 하여 온도제어하는 제 1 제어계; 및

    상기 복수의 구동원 및 상기 투영광학계 중, 발열량 또는 온도변화량이 제 1 소정량보다 큰 것을 제 2 제어대상으로 하여 상기 제 1 제어계와는 독립하여 온도제어하는 제 2 제어계를 갖는 것을 특징으로 하는 노광장치.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 제 1 제어계는, 상기 제 1 제어대상에 대해 제 1 액체를 순환시킬 때의 제 1 순환조건을 설정하는 동시에, 상기 제 1 순환조건 하에서 상기 제 1 액체를 순환시켜 상기 제 1 제어대상의 온도를 제어하고,

    상기 제 2 제어계는, 상기 제 2 제어대상에 대해 제 2 액체를 순환시킬 때의 제 2 순환조건을 설정하는 동시에, 상기 제 2 순환조건 하에서 상기 제 2 액체를 순환시켜 상기 제 2 제어대상의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 제 1 순환조건은, 상기 물체에 상기 제 1 액체를 순환시키기 전에 설정되는 상기 제 1 액체의 온도, 유속, 유량 중 적어도 하나를 포함하고,

    상기 제 2 순환조건은, 상기 레티클 스테이지에 상기 제 2 액체를 순환시키기 전에 설정되는 상기 제 2 액체의 온도, 유속, 유량 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,

    상기 제 1 제어대상에 포함되는 복수의 제어대상 중, 상기 발열량 또는 상기 온도변화량이 가장 큰 제어대상의 근방에 설치되어, 상기 제 1 액체의 온도를 측정하는 제 1 검출수단; 및

    상기 제 2 제어대상에 포함되는 복수의 제어대상 중, 상기 발열량 또는 상기 온도변화량이 가장 큰 제어대상의 근방에 설치되어, 상기 제 2 액체의 온도를 측정하는 제 2 검출수단을 추가로 갖고,

    상기 제 1 및 제 2 제어계는 각각 상기 제 1 및 제 2 검출수단에 의한 검출결과에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 순환조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
20. 제 16 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 1 제어대상은, 상기 투영광학계와, 상기 기판 스테이지에 설치된 일부의 구동원을 포함하고,

    상기 제 2 제어대상은 상기 레티클 스테이지에 설치된 복수의 구동원을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
21. 제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 2 제어대상은, 상기 레티클 스테이지에 설치된 복수의 구동원과, 상기 기판 스테이지에 설치된 복수의 구동원을 포함하고,

    상기 제 2 제어계는,

    상기 레티클 스테이지에 설치된 복수의 구동원의 온도를 관리하는 제 1 온도관리부; 및

    상기 기판 스테이지에 설치된 상기 복수의 구동원의 온도를 상기 제 1 온도관리부와는 독립하여 관리하는 제 2 온도관리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
22. 제 4 항, 제 10 항 내지 제 15 항 및 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 1 제어계는, 상기 제어대상에 순환시키기 전의 상기 제 1 액체의 온도와, 상기 제어대상을 순환시킨 후의 상기 제 1 액체의 온도의 평균온도에 기초하여 상기 설정을 행하고,

    상기 제 2 제어계는, 상기 레티클 스테이지에 순환시키기 전의 상기 제 2 액체의 온도와, 상기 레티클 스테이지를 순환시킨 후의 상기 제 2 액체의 온도의 평균온도에 기초하여 상기 설정을 행하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 2 제어계는, 상기 제 2 액체의 온도를 소정 온도보다도 과냉각 또는 과가열시키는 제 1 조절기; 및

    상기 제 1 조절기보다도 상기 레티클 스테이지의 근방에 설치되어, 상기 제 1 조절기에 의해 온도설정된 상기 제 2 액체의 온도를 상기 소정 온도로 조절하는 제 2 조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 온도제어에 사용되는 각 액체는 동일한 종류의 액체인 것을 특징으로 하는 노광장치.
25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 제 1 제어계와 상기 제 2 제어계의 적어도 일방은, 1개의 제어대상에 대해 상기 액체를 순환시킬 때의 순환경로를 복수 갖는 것을 특징으로 하는 노광장치.
26. 제 25 항에 있어서,

    상기 복수의 순환경로를 각각 순환하는 냉매의, 상기 제어대상에 대한 순환방향은 상기 순환경로마다 서로 다른 것을 특징으로 하는 노광장치.
27. 디바이스 제조방법으로서,

    제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 기재된 노광장치를 사용하여, 상기 레티클 상에 형성된 패턴을 기판 상에 전사하는 공정을 포함하는 디바이스 제조방법.