温度計測装置、露光装置、及びデバイス製造方法
【課題】流体の温度情報を比較的小さいドリフトで、かつ比較的高い分解能又は速い応答速度で計測できるようにする。
【解決手段】温度計測ユニット６４は、空気Ａ５中に配置される測温抵抗体部５１Ａを有する温度センサ５３Ａと、空気Ａ５中に配置される測温抵抗体部５４Ａを有し温度センサ５３Ａと異なる特性を持つ温度センサ５６Ａと、温度センサ５３Ａの出力の低周波成分を抽出するローパスフィルタ部５７と、温度センサ５６Ａの出力の高周波成分を抽出するハイパスフィルタ部５８と、ローパスフィルタ部５７の出力とハイパスフィルタ部５８の出力とを加算する加算部５９と、を備える。
【解決手段】温度計測ユニット６４は、空気Ａ５中に配置される測温抵抗体部５１Ａを有する温度センサ５３Ａと、空気Ａ５中に配置される測温抵抗体部５４Ａを有し温度センサ５３Ａと異なる特性を持つ温度センサ５６Ａと、温度センサ５３Ａの出力の低周波成分を抽出するローパスフィルタ部５７と、温度センサ５６Ａの出力の高周波成分を抽出するハイパスフィルタ部５８と、ローパスフィルタ部５７の出力とハイパスフィルタ部５８の出力とを加算する加算部５９と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の温度情報を計測する温度計測装置、温度計測装置を備えた露光装置、及び露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイス又は液晶表示パネル等の各種電子デバイス（マイクロデバイス）の製造工程の一つであるリソグラフィー工程で使用される露光装置において、高い露光精度で露光を行うためには、照明光学系の照明特性及び投影光学系の結像特性を所定の状態に維持し、かつレチクル、投影光学系、及びレジストが塗布された基板（半導体ウエハ等）の位置関係を所定の関係に維持する必要がある。そのため、従来より、露光装置の照明光学系の一部、レチクルステージ、投影光学系、及びウエハステージを含む露光本体部は、気密化されたチャンバ内に設置され、チャンバ内には、空調装置から、所定温度に制御されて、かつ防塵フィルタ等を通過した清浄な空気がダウンフロー方式で供給されている。
【０００３】
最近では、そのチャンバ内に設置される機構の中でも特に高い温度制御精度が要求される部分、例えばステージの位置計測を行うレーザ干渉計の計測用ビームの光路には、例えば送風口の近傍に設けられた温度センサの計測値に基づいて、高度に温度制御された空気をダウンフロー方式及び／又はサイドフロー方式で供給する局所的な温度制御も行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００６／０２８１８８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の空調装置では、一つ又は一種類の温度センサの計測値に基づいて温度制御を行っていた。また、従来の温度センサは、比較的ドリフトが小さいタイプでは比較的分解能が低いか又は応答速度が遅く、比較的分解能が高いか又は応答速度が速いタイプではドリフトが大きいという傾向がある。このため、従来の温度センサを用いて例えば気体の温度制御を行うときには、その気体の温度を目標値に小さいドリフトで正確に制御することと、雰囲気の温度が変化したときに広いダイナミックレンジで又は高い追従速度でその気体の温度を目標値に制御することとを両立させることが困難であった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、流体の温度情報を比較的小さいドリフトで、かつ比較的高い分解能又は速い応答速度で計測できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、温度制御対象部の周囲に供給される流体の温度を制御するためにその流体の温度情報を計測する温度計測装置が提供される。この温度計測装置は、その流体中に少なくとも一部が配置される第１の温度センサと、その流体中に少なくとも一部が配置されるその第１の温度センサと異なる特性を持つ第２の温度センサと、その第１の温度センサの出力の低周波成分を抽出するローパスフィルタ部と、その第２の温度センサの出力の高周波成分を抽出するハイパスフィルタ部と、そのローパスフィルタ部の出力とそのハイパスフィルタ部の出力とを加算してその流体の温度情報を求める加算部と、を備えるものである。
【０００８】
また、第２の態様によれば、露光光でパターンを照明し、その露光光でそのパターンを介して物体を露光する露光装置が提供される。この露光装置は、流体を取り込む流体取り込み部と、その流体取り込み部を介して取り込まれたその流体の温度を制御する温度制御部と、その温度制御部で温度制御されたその流体を温度制御対象部の周囲に供給する供給部と、その温度制御対象部の周囲に供給されるその流体の温度情報を計測するための第１の態様の温度計測装置と、その温度計測装置の計測結果に基づいてその温度制御部を制御する制御装置と、を備えるものである。
【０００９】
また、第３の態様によれば、第２の態様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、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。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の態様によれば、第１の温度センサの出力の低周波成分と第２の温度センサの出力の高周波成分とを加算して流体の温度情報を求めているため、例えばその第１の温度センサとして比較的ドリフトの小さいセンサを使用し、その第２の温度センサとして比較的ドリフトは大きくとも分解能が高いか又は応答速度の速いセンサを使用することで、流体の温度情報を比較的小さいドリフトで、かつ比較的高い分解能又は速い応答速度で計測することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の一例に係る露光装置を示す一部が切り欠かれた図である。
【図２】図１の露光装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】図１中の第２局所空調装置４３の構成を示す一部が切り欠かれた図である。
【図４】（Ａ）は図３中の加熱装置５０Ａ用の温度計測ユニット６４を示す図、（Ｂ）は温度計測ユニット６４の伝達関数を示す図である。
【図５】（Ａ）は図４（Ａ）の出力信号ＳＡの一例を示す図、（Ｂ）は出力信号ＳＡの低周波成分ＳＡ１（温度換算値）を示す図、（Ｃ）は図４（Ａ）の出力信号ＳＢの一例を示す図、（Ｄ）は出力信号ＳＢの高周波成分ＳＢ１を示す図、（Ｅ）は低周波成分ＳＡ１と高周波成分ＳＢ１とを加算して得られる出力信号ＳＣを示す図である。
【図６】（Ａ）は図４（Ａ）のローパスフィルタ部の周波数特性の一例を示す図、（Ｂ）はハイパスフィルタ部の周波数特性の一例を示す図、（Ｃ）は図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の２つの周波数特性を示す図である。
【図７】図４（Ｂ）の温度計測ユニット６４において温度センサの時定数を変化させた場合の出力信号の変化を示すボード線図である。
【図８】（Ａ）は図４（Ｂ）の温度計測ユニット６４において温度センサの時定数を変化させた場合のステップ応答の変化を示す図、（Ｂ）は図８（Ａ）の縦軸を拡大した図である。
【図９】（Ａ）は変形例の温度計測ユニットを示す図、（Ｂ）は図９（Ａ）の温度計測ユニットの伝達関数を示す図である。
【図１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態の一例につき図１〜図６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の概略構成を示す。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露光装置（投影露光装置）である。図１において、露光装置ＥＸの大部分は、例えば半導体デバイス製造工場のクリーンルーム内の床ＦＬ上に設置されている。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４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。また、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、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２０を含む制御系（図２参照）と、その他の駆動機構、支持機構、及びセンサ類等とを備えている。さらに、露光装置ＥＸは、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１０を収容する気密化された箱型のチャンバ２を備えている。
【００１３】
また、露光装置ＥＸは、照明光学系ＩＬＳの照明特性（いわゆるσ値、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の位置関係を所定関係に維持して高い露光精度（位置決め精度、重ね合わせ精度等）で露光を行うために、チャンバ２の内部全体の空調を行うための全体空調システムを備えている。この全体空調システムは、チャンバ２上部の多数の開口２ａを通してチャンバ２内に温度制御されて防塵フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ等）を通過した清浄な空気（例えばドライエアー）をダウンフロー方式で供給する主空調装置８と、この動作を制御する主空調制御系３５（図２参照）とを備えている。一例としてチャンバ２内を流れた空気は、チャンバ２の底面の床ＦＬに設けられた多数の開口（不図示）を通して床下の配管（不図示）に流れ、その配管内の空気は、主空調装置８の気体回収部に戻されて再利用される。なお、主空調装置８等は、床ＦＬの階下の機械室等に配置されていてもよい。
【００１４】
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（ほぼ水平面である）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軸に平行な方向（Ｙ方向）である。また、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の回りの回転方向をθｘ、θｙ、θｚ方向とも呼ぶ。
【００１５】
まず、チャンバ２の外側の床ＦＬ上に設置された光源部４は、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光源（波長２４８ｎｍ）、又は固体レーザ（半導体レーザなど）の高調波等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。
チャンバ２内の上部に配置された照明光学系ＩＬＳは、例えば特開２００１−３１３２５０号公報（対応する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、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、レチクルブラインド（いずれも不図示）、ミラーＭＥ、及びコンデンサレンズＣＬ等の複数の光学部材を備えている。これらの光学部材は照明系鏡筒６内に支持されている。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方向に細長い照明領域を露光光ＥＬによりほぼ均一な照度で照明する。
【００１６】
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、１／５等）の投影光学系ＰＬを介してレジスト（感光材料）が塗布されたウエハＷの表面に結像投影される。
また、図１のチャンバ２内の床ＦＬ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の上面に例えば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の上面に投影光学系ＰＬを囲むように上部フレーム１７が固定されている。
【００１７】
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２１Ｗ（図２参照）は、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、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、計測値を図２の主制御装置２０を介してウエハステージ駆動系２２Ｗに供給する。
【００１８】
また、図１の光学系フレーム１６の底面には、ウエハＷのアライメントマークの位置を計測するアライメント系ＡＬ、及びウエハＷ表面の複数の計測点でＺ位置を計測するための照射系２５ａ及び受光系２５ｂを含む斜入射方式で光学式のオートフォーカスセンサ（以下、ＡＦセンサという）２５が固定されている。アライメント系ＡＬの検出信号を図２の信号処理系２７で処理することによってウエハＷのアライメントが行われる。また、ＡＦセンサ２５の検出信号を信号処理系２６で処理して得られるＺ位置の情報が、主制御装置２０を介してウエハステージ駆動系２２Ｗに供給される。
【００１９】
ウエハステージ駆動系２２Ｗは、ウエハ干渉計２１Ｗの計測値及び主制御装置２０からの制御情報に基づいてリニアモータ２４等を含む駆動機構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等を制御するとともに、θｚ方向の回転角を制御する。さらにウエハステージ駆動系２２Ｗは、ＡＦセンサ２５からのＺ位置の情報に基づいて、ウエハステージＷＳＴ内のＺ駆動部を介してウエハＷの表面を投影光学系ＰＬの像面に合焦させる。ウエハステージＷＳＴ内には、レチクルＲのアライメントを行うための空間像計測系（不図示）も備えられている。
【００２０】
一方、上部フレーム１７の＋Ｙ方向の上部に、照明光学系ＩＬＳの照明系鏡筒６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方向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。これらの干渉計からレチクル干渉計２１Ｒ（図２参照）が構成されている。Ｙ軸のレーザ干渉計２１ＲＹは、レチクルステージＲＳＴの＋Ｙ方向の端部の２箇所に配置された移動鏡２１ＭＹ（又は反射面）に計測用ビームを照射し、Ｘ軸のレーザ干渉計は、レチクルステージＲＳＴの＋Ｘ方向の端部に固定されたロッド状の移動鏡（不図示）に複数軸の計測用ビームを照射する。レチクル干渉計２１Ｒは、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、計測値を図２の主制御装置２０を介してレチクルステージ駆動系２２Ｒに供給する。レチクルステージ駆動系２２Ｒは、レチクル干渉計２１Ｒの計測値及び主制御装置２０からの制御情報に基づいてリニアモータ２３等を含む駆動機構を介してレチクルステージＲＳＴのＹ方向の速度及び位置、並びにＸ方向の位置及びθｚ方向の回転角等を制御する。
【００２１】
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例えばリング状のノズルヘッド（不図示）が配置され、図２の液体供給装置２８から不図示の配管及びそのノズルヘッドを介してそ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。その液浸領域の液体は不図示の配管を介して図２の液体回収装置２９によって回収される。そのノズルヘッド、液体供給装置２８、及び液体回収装置２９を含む液浸機構としては、例えば欧州特許出願公開第１４２０２９８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。
【００２２】
また、図１のチャンバ２の例えば−Ｙ方向の側面方向にレチクルローダ系（不図示）及びウエハローダ系（不図示）が配置されている。レチクルローダ系及びウエハローダ系はチャンバ２とは別に空調が行われているサブチャンバ（不図示）内に設置され、レチクルローダ系及びウエハローダ系はそれぞれチャンバ２の側面の開口（不図示）を通してレチクルＲ及びウエハＷの交換を行う。
【００２３】
そして、図１の露光装置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、露光光ＥＬの照射を停止して、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。
【００２４】
次に、本実施形態の露光装置ＥＸは、高い温度制御精度が要求される部分の温度を制御するための第１局所空調装置４１及び第２局所空調装置４３を含む局所空調システムと、液体温度制御装置７０を含む局所温度制御システムとを備えている。
即ち、チャンバ２の例えば上部（又は床ＦＬの階下の機械室等でもよい）に、ほぼ所定の温度範囲に制御されて、防塵フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＡＰフィルタ等）を通した空気である空調用空気（例えばドライエアー）が供給される空調空気供給管４０と、ほぼ所定の温度範囲に制御されて圧縮された空気である圧縮空気（例えば圧縮されたドライエアー）が供給される圧縮空気供給管４２とが配置されている。圧縮空気供給管４２は、半導体デバイス製造工場等には一般に備えられている設備である。なお、空調空気供給管４０及び／又は圧縮空気供給管４２を使用することなく、主空調装置８内から分岐した空調用空気を使用してもよい。
【００２５】
また、第１局所空調装置４１は、空調空気供給管４０から取り込んだ空気の温度をより高精度に制御する。このように温度制御された清浄な空気ＡＲ及びＡＷは、第１ダクト１８Ｒ及び第２ダクト１８Ｗを介してそれぞれチャンバ２内の照明系鏡筒６の底面の送風部１９Ｒ及び光学系フレーム１６の底面の送風部１９Ｗから、ダウンフロー方式でレチクルステージＲＳＴ用のレーザ干渉計２１ＲＹ等及びウエハステージＷＳＴ用のレーザ干渉計２１ＷＹ等の計測用ビームの光路に送風される。なお、空気ＡＲ，ＡＷをサイドフロー方式で吹き出すことも可能である。この結果、レチクル干渉計２１ＲＹ等及びウエハ干渉計２１ＷＹ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。第１局所空調装置４１の動作は図２の干渉光路空調制御系３６によって制御される。
【００２６】
また、第２局所空調装置４３は、一例として圧縮空気供給管４２から取り込んだ圧縮空気から高精度に温度制御された清浄な複数の空気Ａ５及びＡ６等を生成する。第２局所空調装置４３から配管４４Ｂを介して照明光学系ＩＬＳの照明系鏡筒６の内部に空気Ａ６が供給され、照明系鏡筒６内を流れた空気は、例えば不図示の排気ダクトを介して主空調装置８の気体回収部に回収される。
【００２７】
また、照明系鏡筒６のコンデンサレンズＣＬの下方に、次第に開口径が小さくなる円筒部材６１が取り付けられ、レチクルステージＲＳＴの上面にレチクルＲを囲むように次第に広がるようにフード部６２が固定されている。円筒部材６１は、露光光ＥＬの光路を囲むように配置され、フード部６２の４隅には、内部の空気を外部に流すための開口（不図示）が設けられている。第２局所空調装置４３から配管４４Ａを介して、円筒部材６１の内部に高精度に温度制御された空気Ａ５が供給される。空気Ａ５は、ダウンフロー方式で円筒部材６１の内部からレチクルＲの上面のフード部６２に流れる。その後、空気Ａ５は、フード部６２の周囲の開口から外側に流出し、床ＦＬ側に流れた後、主空調装置８の気体回収部に回収される。
【００２８】
チャンバ２内に主空調装置８からダウンフローで供給される空気の設定温度（例えば２０〜３０℃の範囲内の目標温度（例えば２３℃））に対して、空気Ａ５及びＡ６の設定温度（目標温度）は例えば同じ温度に設定されている。ただし、主空調装置８からダウンフローで供給される空気の温度の設定温度に対する許容範囲（制御精度）に対して、空気Ａ５及びＡ６の温度の許容範囲はより狭く設定されている。これによって、露光光ＥＬの光路の温度が高精度に設定範囲に維持されるとともに、レチクルＲの上面の微小な異物が空気Ａ５とともに除去される。第２局所空調装置４３の動作は図２の局所空調制御系３７によって制御される。
【００２９】
以下、第２局所空調装置４３の構成につき図３を参照して詳細に説明する。図３において、第２局所空調装置４３は、圧縮空気供給管４２に配管４７Ａを介して連結されて、圧縮空気供給管４２から供給される圧縮空気Ａ１の温度を下げるとともにその気圧を或る程度下げて（ただし、図１のチャンバ２内の気圧（或る程度陽圧）よりも高く設定されている）排気する熱交換器４５と、熱交換器４５に配管４７Ｂを介して連結されて、熱交換器４５から排気される空気Ａ２を複数（ここでは４個）の分岐管４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄに分けて排気する分配器４９とを備えている。
【００３０】
配管４７Ａの途中に圧力平滑化用のレギュレータ４８Ｒ及び流量制御バルブ４８Ｆが設置され、局所空調制御系３７が流量制御バルブ４８Ｆの流量を制御する。熱交換器４５は、螺旋状に巻回された熱伝導率の良好な金属製の冷却管４５ｂと、冷却管４５ｂの排気口に連結されたＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタよりなる防塵フィルタ６５と、冷却管４５ｂ及び防塵フィルタ６５を収納する気密化された容器４５ａとを備えている。冷却管４５ｂの一端（給気口）が配管４７Ａに接続され、冷却管４５ｂの他端の防塵フィルタ６５が配管４７Ｂに接続されている。また、冷却水温調機４６が備えられ、冷却水温調機４６は配管４６ａを介して熱交換器４５の容器４５ａ内に温度制御された冷却水Ｃｏを供給し、容器４５ａ内を流れた冷却水Ｃｏを配管４６ｂを介して回収する。
【００３１】
さらに、熱交換器４５の給気口に近い配管４７Ａ及び熱交換器４５の排気口に近い配管４７Ｂ内にそれぞれ温度センサ５８Ａ及び５８Ｂ（より正確には温度センサの測温抵抗体）が設置され、温度センサ５８Ａ，５８Ｂで計測される空気の温度が局所空調制御系３７に供給されている。局所空調制御系３７は、その温度に基づいて冷却水温調機４６から容器４５ａ内に供給される冷却水Ｃｏの温度を制御する。この場合、熱交換器４５から防塵フィルタ６５を介して微小なパーティクルが除去されて排気される清浄な空気Ａ２の温度は、第２局所空調装置４３から温度制御された空気が供給されるチャンバ２内の複数の局所的な領域（温度制御対象領域）の設定温度ＴＴｉ（ｉ＝１，２，…）のうちの最低値Ｔmin よりも低い設定温度Ｔset に設定される。ただし、本実施形態では、設定温度ＴＴｉは互いに等しい温度である。
【００３２】
また、第２局所空調装置４３は、分岐管４９ａ〜４９ｄに連結されて、それぞれ対応する分岐管から供給される空気の温度を独立に設定温度ＴＴｉまで上昇させて排気する加熱装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄと、加熱装置５０Ａ〜５０Ｄに連結された配管４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，４４Ｄ（給気ダクト）と、配管４４Ａ〜４４Ｄ内の排気口の近くに設置された互いに同じ構成の測温抵抗体部５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄと、配管４４Ａ〜４４Ｄ内の排気口の測温抵抗体部５１Ａ〜５１Ｄに近接して配置された互いに同じ構成の測温抵抗体部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄと、を備えている。配管４４Ａ〜４４Ｄは、断熱性が高く、発塵の少ない材料であるフッ素樹脂（例えばＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂））から形成され、或る程度の可撓性を有する。
【００３３】
測温抵抗体部５１Ａ〜５１Ｄを有する白金測温抵抗体式の温度センサ５３Ａ〜５３Ｄ及び測温抵抗体部５４Ａ〜５４Ｄを有するサーミスタ方式の温度センサ５６Ａ〜５６Ｄを含んで、それぞれ配管４４Ａ〜４４Ｄ内を通過する空気の温度情報を計測する４個の温度計測ユニット６４（図４（Ａ）参照）が構成されている。これらの４個の温度計測ユニット６４の出力信号は局所空調制御系３７内の温度制御部３７ａに供給され、温度制御部３７ａは配管４４Ａ〜４４Ｄ内の空気の温度情報に対応する出力信号が目標値ＳＨ（図４（Ａ）参照）になるように対応する加熱装置５０Ａ〜５０Ｄの単位時間当たりの加熱量等を制御する。
【００３４】
配管４４Ａ及び４４Ｂを通過した空気Ａ５及びＡ６は、それぞれ図１のチャンバ２内の円筒部材６１内及び照明系鏡筒６内に供給される。また、配管４４Ｃ及び４４Ｄを通過した空気Ａ７及びＡ８は、一例として図１のレチクルＲの底面と投影光学系ＰＬとの間の空間、及び図２のウエハステージ駆動系２２Ｗ等の発熱源が収納された制御ボックス（不図示）の周囲に供給される。
【００３５】
また、本実施形態では、圧縮空気供給管４２から熱交換器４５を介して分配器４９に供給される空気の気圧は、チャンバ２内の気圧よりも高く維持されている。従って、分配器４９に供給された空気は、分岐管４９ａ〜４９ｄから配管４４Ａ〜４４Ｄまでの流路を経て温度制御された状態でチャンバ２内に供給される。従って、別途送風ファンを設ける必要が無く、空調装置の構成が簡素化できる。
【００３６】
以下、代表的に図３の配管４４Ａ内を流れる空気Ａ５の温度情報を計測する温度計測ユニット６４につき図４（Ａ）〜図８（Ｂ）を参照して説明する。この温度計測ユニット６４は、図１の第１局所空調装置４１から送風される空気の温度を計測する装置としても使用できる。
図４（Ａ）に示すように、温度計測ユニット６４は、配管４４Ａ内を流れる空気Ａ５中に配置された白金の測温抵抗体部５１Ａと信号処理部５２Ａとを有し、空気Ａ５の温度に対応する出力信号ＳＡを出力する温度センサ５３Ａと、配管４４Ａ内の空気Ａ５中に配置されたサーミスタの測温抵抗体部５４Ａと信号処理部５５Ａとを有し、空気Ａ５の温度に対応する出力信号ＳＢを出力する温度センサ５６Ａとを有する。測温抵抗体部５１Ａ，５４Ａはそれぞれ白金及びサーミスタ（セラミックス半導体等）の抵抗体を樹脂等の熱伝導性の良い保護部材で覆ったものである。本実施形態では、温度センサ５３Ａは、温度センサ５６Ａに比べて出力信号ＳＡ（計測値）のドリフトが小さく、温度を絶対値又は基準値として高精度に計測できるが、測温抵抗体部５１Ａの抵抗値が小さいために計測値の分解能が低い。一方、温度センサ５６Ａは、温度センサ５３Ａに比べて出力信号ＳＢのドリフトが大きいが、測温抵抗体部５４Ａの抵抗値が大きいために印加する電圧を大きくすることが可能で計測値の分解能を高くできる。
【００３７】
また、温度計測ユニット６４は、温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡから低周波成分ＳＡ１を抽出して出力するローパスフィルタ部５７と、温度センサ５６Ａの出力信号ＳＢから高周波成分ＳＢ１を抽出して出力するハイパスフィルタ部５８と、その低周波成分ＳＡ１と高周波成分ＳＢ１とを加算して空気Ａ５の温度に対応した出力信号ＳＣを生成する加算部５９とを有する。出力信号ＳＣが温度制御部３７ａに供給される。出力信号ＳＡの分解能は出力信号ＳＢよりも低いが、出力信号ＳＡ及びＳＢの大きさは同じ温度に対して同じ値になるように調整されている。出力信号ＳＣは、周波数が低い領域ではほぼ温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡ（ただし、局所的には平均化されている）となり、周波数が高い領域ではほぼ温度センサ５６Ａの出力信号ＳＢとなる。信号処理部５２Ａ，５５Ａ、ローパスフィルタ部５７、ハイパスフィルタ部５８、及び加算部５９は、図３の局所空調制御系３７の一部である。また、ローパスフィルタ部５７、ハイパスフィルタ部５８、及び加算部５９は、ハードウェアで構成してもよいが、これらの部材はコンピュータのソフトウェアの機能で実現してもよい。
【００３８】
本実施形態の出力信号ＳＣは、周波数が低い領域では白金測温抵抗体式の低ドリフトの温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡが支配的となり、周波数が高い領域ではサーミスタ方式の高分解能の温度センサ５６Ａの出力信号ＳＢが支配的となっている。このため、出力信号ＳＣはドリフトが温度センサ５６Ａの出力信号ＳＢよりも低いとともに、分解能は温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡよりも高くなり、温度センサ５３Ａ，５６Ａの長所を有することになる。従って、配管４４Ａ中の空気Ａ５の温度情報を低ドリフトでかつ高い分解能で高精度に計測できる。
【００３９】
また、本実施形態では、第１の使用方法としてローパスフィルタ部５７のカットオフ周波数ｆｃ１と、ハイパスフィルタ部５８のカットオフ周波数ｆｃ２とは等しく設定される。
また、第２の使用方法として、図５（Ａ）及び（Ｂ）の周波数特性に示すように、ローパスフィルタ部５７のカットオフ周波数ｆｃ１に対して、ハイパスフィルタ部５８のカットオフ周波数ｆｃ２は高く設定される。一例として、カットオフ周波数ｆｃ１は０．０１Ｈｚ、カットオフ周波数ｆｃ２はその１０倍の０．１Ｈｚに設定されている。この条件では、図５（Ｃ）の出力信号ＳＣの周波数特性に示すように、ローパスフィルタ部５７のカットオフ周波数ｆｃ１より低い周波数領域ＦＡ１では、白金測温抵抗体式の温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡが支配的となり、ハイパスフィルタ部５８のカットオフ周波数ｆｃ２より高い周波数領域ＦＡ２では、サーミスタ方式の温度センサ５６Ａの出力信号ＳＢが支配的となる。そして、２つのカットオフ周波数ｆｃ１，ｆｃ２の間の領域ＦＡ３では、出力信号ＳＣは実質的に２つの温度センサ５３Ａ，５６Ａの出力信号を合わせた信号（ハイブリッド信号とも呼ぶことができる）となる。
【００４０】
具体的にその第２の使用方法を用いた場合の出力信号ＳＣの一例につき説明する。この例では、図４（Ａ）の温度計測ユニット６４の温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡの平均値（温度換算値）を２３℃、温度センサ５６Ａの出力信号ＳＢの平均値（温度換算値）を２３℃に対して１℃のオフセット（ドリフト）を持つ２４℃とする。また、ローパスフィルタ部５７及びハイパスフィルタ部５８は、図４（Ｂ）の伝達関数で表される一次フィルタであるとする。ただし、ここではローパスフィルタ部５７のカットオフ周波数ｆｃ１に対してハイパスフィルタ部５８のカットオフ周波数ｆｃ２は高く設定されている。
【００４１】
そして、温度センサ５３Ａ，５６Ａの出力信号ＳＡ，ＳＢに同じパワースペクトルのホワイトノイズ（広帯域のノイズ）を印加したとき、出力信号ＳＡ及びＳＢはそれぞれ図６（Ａ）及び（Ｃ）のように変化する。図６（Ａ）〜（Ｅ）の横軸は時間ｔ（ｓｅｃ）であり、縦軸は各信号の温度換算値である。このとき、図４（Ａ）の低周波成分ＳＡ１及び高周波成分ＳＢ１はそれぞれ図６（Ｂ）及び（Ｄ）のように変化し、低周波成分ＳＡ１及び高周波成分ＳＢ１を加算して得られる出力信号ＳＣは図６（Ｅ）のように変化する。図６（Ｅ）の出力信号ＳＣからは、サーミスタ方式の温度センサ５６Ａの出力信号ＳＢに現れていたオフセット（ドリフト）が除去されており、正確に計測対象の空気の温度が計測できることが分かる。
【００４２】
次に、図４（Ａ）の温度計測ユニット６４において温度センサ５３Ａ，５６Ａの時定数にばらつきがある場合の出力信号ＳＣの安定性について、図４（Ｂ）の温度計測ユニット６４の伝達関数を用いて検討する。この伝達関数において、変数Ｓ（＝ｉω）は、ラプラース変換の変数（ｉは虚数単位、ωは角周波数）であり、計測対象の空気Ａ５の実際の温度をＴＲ、温度計測ユニット６４の出力信号ＳＣに対応する温度の計測値をＴＭとする。また、図４（Ｂ）の例では、温度センサ５３Ａの時定数Ａと温度センサ５６Ａの時定数Ｂとは異なっていてもよいとして、ローパスフィルタ部５７及びハイパスフィルタ部５８の時定数Ｃは共通であると仮定している。このとき、温度計測ユニット６４の実際の温度ＴＲから温度の計測値ＴＭまでの全体の伝達関数Ｇ１は、図４（Ｂ）に示すように複雑な関数となる。
【００４３】
この場合、初期条件では、一例として、温度センサ５３Ａの時定数Ａ及び温度センサ５６Ａの時定数Ｂを共通に８ｓｅｃとして、ローパスフィルタ部５７及びハイパスフィルタ部５８の時定数Ｃを１５０ｓｅｃとする。時定数τとカットオフ周波数ｆｃとの間には次の関係があるため、カットオフ周波数ｆｃの周期をＴｃ（＝１／ｆｃ）とすると、周期Ｔｃは時定数τの２π倍となる。
【００４４】
ｆｃ＝１／（２π・τ）＝１／Ｔｃ …（１）
このため、時定数Ａ（Ｂ）の８ｓｅｃに対応するカットオフ周波数の周期Ｔｃは５０ｓｅｃ、時定数Ｃの１５０ｓｅｃに対応するカットオフ周波数の周期Ｔｃは１０００ｓｅｃとなる。
そして、図７は、温度センサ５３Ａ，５６Ａの時定数Ａ及びＢにそれぞれ±２０％の誤差があるとした場合の、伝達関数Ｇ１によって表される出力信号ＳＣの振幅及び位相を示す。図７において、横軸は周波数（Ｈｚ）であり、曲線Ｃ１，Ｄ１は上述の初期条件での出力信号ＳＣの振幅及び位相の特性を示す。また、曲線Ｃ２，Ｄ２及びＣ３，Ｄ３はそれぞれ初期条件に対して温度センサ５６Ａの時定数Ｂに＋２０％及び−２０％の誤差がある場合の出力信号ＳＣの振幅及び位相の特性を示す。さらに、曲線Ｃ４，Ｄ４及びＣ５，ＤＤはそれぞれ初期条件に対して温度センサ５３Ａの時定数Ａに＋２０％及び−２０％の誤差がある場合の出力信号ＳＣの振幅及び位相の特性を示す。
【００４５】
図７の振幅及び位相の特性より、ローパスフィルタ部５７及びハイパスフィルタ部５８の時定数Ｃが１５０ｓｅｃ程度の場合には、温度センサ５３Ａ，５６Ａの時定数Ａ，Ｂに±２０％程度の誤差があっても、安定した出力信号ＳＣが得られることが分かる。
また、図８（Ａ）は、温度センサ５３Ａ，５６Ａの時定数Ａ及びＢにそれぞれ±２０％の誤差があるとした場合の、伝達関数Ｇ１によって表される出力信号ＳＣのステップ応答を示す。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の縦軸を拡大したものである。図８（Ａ）及び（Ｂ）において、横軸は時間ｔ（ｓｅｃ）であり、曲線Ｃ１１は上述の初期条件での出力信号ＳＣを示す。また、曲線Ｃ１２及びＣ１３はそれぞれ初期条件に対して温度センサ５６Ａの時定数Ｂに＋２０％及び−２０％の誤差がある場合の出力信号ＳＣであり、曲線Ｃ１４及びＣ１５はそれぞれ初期条件に対して温度センサ５３Ａの時定数Ａに＋２０％及び−２０％の誤差がある場合の出力信号ＳＣである。
【００４６】
ここで、実際の温度ＴＲが階段状に変化したとき、温度の計測値ＴＭ（出力信号ＳＣ）がその温度ＴＲに対して１／１００℃以内の誤差で収束するまでの時間を整定時間とする。図８のステップ応答の特性より、初期条件での整定時間はほぼ３６ｓｅｃであり、時定数Ａ，Ｂに±２０％の誤差があるときの整定時間はほぼ３１ｓｅｃ〜５１ｓｅｃであり、温度センサ５３Ａ，５６Ａの時定数Ａ，Ｂに±２０％程度の誤差があっても、整定時間が短く温度の追従性が良好であることが分かる。
【００４７】
次に、図１の液体温度制御装置７０を含む局所温度制御システムにつき説明する。この局所温度制御システムは、投影光学系ＰＬの側面に巻回され、内部をチャンバ２内の空気の温度程度まで冷却された純水等の冷媒が下方に流れる金属製の冷却用配管７２と、液体温度制御装置７０から冷却用配管７２に冷媒を供給する配管７１と、冷却用配管７２を流れた冷媒を液体温度制御装置７０に回収するための配管７３と、冷却用配管７２の排出口の近傍で配管７３に装着された温度センサの測温抵抗体部８０Ａ，８３Ａとを有する。図２に示すように、測温抵抗体部８０Ａ及び信号処理部８１Ａから白金測温抵抗体式の温度センサ８２Ａが構成され、温抵抗体部８３Ａ及び信号処理部８４Ａからサーミスタ方式の温度センサ８５Ａが構成されている。温度センサ８２Ａ，８５Ａの出力信号から図４（Ａ）の温度計測ユニット６４と同様に出力信号を求める温度計測ユニット（不図示）が設けられている。
【００４８】
図１において、配管７１，７３は配管４４Ａと同様の材料から形成されている。また、冷却用配管７２は、アライメント系ＡＬの放熱板（不図示）の表面も通過しており、アライメント系ＡＬの冷却も行われている。液体温度制御装置７０内には、配管７３を介して回収された冷媒を冷却する冷却装置７８Ａ（図２参照）と、その冷媒を配管７１側に供給するポンプ（不図示）とが設けられている。図２の液体温度制御系７７は、温度センサ８２Ａ及び８５Ａを含む温度計測ユニットの出力信号（温度の計測値）が所定の目標値になるように、冷却装置７８Ａを制御する。温度センサ８２Ａ及び８５Ａを含む温度計測ユニットの出力信号はドリフトが小さく、かつ高い分解能が得られるため、冷却用配管７２内を流れる冷媒の温度、ひいては投影光学系ＰＬの温度を高精度に制御できる。
【００４９】
また、図１の局所温度制御システムは、ウエハステージＷＳＴの内部のリニアモータの可動子の近傍を通るように、ウエハステージＷＳＴ内に配置されて、内部をチャンバ２内の空気の温度程度まで冷却された純水等の冷媒が流れる金属製の冷却用配管７５と、液体温度制御装置７０から冷却用配管７５に冷媒を供給する大きい可撓性を有する配管７４と、冷却用配管７５を流れた冷媒を液体温度制御装置７０に回収するための大きい可撓性を有する配管７６と、冷却用配管７５の排出口の近傍で配管７６に装着された温度センサの測温抵抗体部８０Ｂ，８３Ｂとを有する。図２に示すように、測温抵抗体部８０Ｂ及び信号処理部８１Ｂから白金測温抵抗体式の温度センサ８２Ｂが構成され、温抵抗体部８３Ｂ及び信号処理部８４Ｂからサーミスタ方式の温度センサ８５Ｂが構成されている。温度センサ８２Ｂ，８５Ｂの出力信号から図４（Ａ）の温度計測ユニット６４と同様に出力信号を求める温度計測ユニット（不図示）が設けられている。
【００５０】
図１において、配管７４，７６は、脱塵が少なく可撓性の大きい材料、例えば比較的薄いフッ素樹脂又は合成ゴム等から形成されている。液体温度制御装置７０内には、配管７６を介して回収された冷媒を冷却する冷却装置７８Ｂ（図２参照）と、その冷媒を配管７４側に供給するポンプ（不図示）とが設けられている。液体温度制御系７７は、温度センサ８２Ｂ及び８５Ｂを含む温度計測ユニットの出力信号（温度の計測値）が所定の目標値になるように、冷却装置７８Ｂを制御する。
【００５１】
本実施形態の効果等は以下の通りである。
（１）本実施形態の露光装置ＥＸは、露光装置ＥＸの構成部材（温度制御対象部）の周囲に供給される空気Ａ５の温度を制御するために空気Ａ５の温度情報を計測する温度計測ユニット６４を備えている。温度計測ユニット６４は、空気Ａ５中に配置される測温抵抗体部５１Ａを有する白金測温体式の温度センサ５３Ａと、空気Ａ５中に配置される測温抵抗体部５４Ａを有し温度センサ５３Ａと異なる特性を持つサーミスタ方式の温度センサ５６Ａと、温度センサ５３Ａの出力信号の低周波成分を抽出するローパスフィルタ部５７と、温度センサ５６Ａの出力信号の高周波成分を抽出するハイパスフィルタ部５８と、ローパスフィルタ部５７の出力信号とハイパスフィルタ部５８の出力信号とを加算して空気Ａ５の温度情報を持つ出力信号を求める加算部５９と、を備えている。
【００５２】
この場合、サーミスタ方式の温度センサ５６Ａは、白金測温体式の温度センサ５３Ａと比べて計測値のドリフトは大きいが、抵抗体に印加する電圧を大きくすることによって計測値の分解能を大きくできる点で特性が異なっている。本実施形態によれば、温度センサ５３Ａの出力の低周波成分と温度センサ５６Ａの出力の高周波成分とを加算して空気Ａ５の温度情報を求めており、温度センサ５３Ａは比較的ドリフトが小さく、かつ温度センサ５６Ａは比較的ドリフトは大きくとも分解能が高いため、空気Ａ５の温度情報を比較的小さいドリフトで、かつ比較的高い分解能で高精度に計測することが可能になる。
【００５３】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、露光光ＥＬでレチクルＲのパターンを照明し、露光光ＥＬでそのパターン及び投影光学系ＰＬを介してウエハＷ（物体）を露光する露光装置である。そして、露光装置ＥＸは、空気を取り込む圧縮空気供給管４２（流体取り込み部）と、圧縮空気供給管４２を介して取り込まれた空気の温度を制御する熱交換器４５及び加熱装置５０Ａ（温度制御部）と、加熱装置５０Ａを通過して温度制御された空気を温度制御対象部の周囲に供給する配管４４Ａ（供給部）と、その温度制御対象部の周囲に供給される空気Ａ５の温度情報を計測するための温度計測ユニット６４と、温度計測ユニット６４の計測結果に基づいて加熱装置５０Ａを制御する温度制御部３７ａとを備えている。
【００５４】
露光装置ＥＸによれば、温度計測ユニット６４によって配管４４Ａ内の空気Ａ５の温度情報を高精度に計測できるため、この計測結果に基づいてその空気Ａ５の温度を目標値に対して高精度に制御できる。従って、レチクルＲのパターンの像を高精度にウエハＷに露光できる。
【００５５】
なお、上記の実施形態では、以下のような変形が可能である。
まず、２つの特性の異なる温度センサ５３Ａ，５６Ａの時定数が比較的大きく異なる場合には、図９（Ａ）の変形例の温度計測ユニット６４Ａで示すように、一方の温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡの位相特性を補正する位相補正部６０を設けてもよい。なお、図９（Ａ）及び（Ｂ）において図４（Ａ）及び（Ｂ）に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５６】
図９（Ａ）において、温度センサ５３Ａとローパスフィルタ部５７との間に、温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡを補正して出力信号ＳＡ２としてローパスフィルタ部５７に供給する位相補正部６０が設けられている。この他の構成は図４（Ａ）の温度計測ユニット６４と同様であり、加算部５９は、ローパスフィルタ部５７から出力される低周波成分ＳＡ３とハイパスフィルタ部５８から出力される高周波成分ＳＢ１とを加算して出力信号ＳＣ１を求める。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の温度計測ユニット６４Ａの伝達関数を表している。図９（Ｂ）に示すように、温度センサ５３Ａの時定数をＡ、温度センサ５６Ａの時定数をＢとすると、位相補正部６０は、次の伝達関数で表される特性を有する。
【００５７】
伝達関数＝（Ａ・Ｓ＋１）／（Ｂ・Ｓ＋１） …（２）
温度センサ５３Ａ，５３Ｂの時定数Ａ，Ｂは、測温抵抗体部５１Ａ，５４Ａ及びこれを覆う保護部材の熱容量で変化する。一例として、白金抵抗体式の温度センサ５３Ａの時定数Ａを約３０ｓｅｃ、サーミスタ方式の温度センサ５６Ａの時定数Ｂを約３ｓｅｃとすると、後者の温度センサ５６Ａは前者の温度センサ５３Ａに対して応答速度がほぼ１０倍となる。
【００５８】
また、位相補正部６０の伝達関数が式（２）で表されるとき、図９（Ｂ）の実際の空気Ａ５の温度ＴＲから温度の計測値ＴＭ（出力信号ＳＣ１に対応する温度）までの伝達関数Ｇ２は、１／（Ｂ・Ｓ＋１）という温度センサ５６Ａの伝達関数と同じ関数になる。これは、出力信号ＳＣ１は温度センサ５３Ａの出力信号と同様にドリフトが小さく、かつその応答速度は温度センサ５６Ａの出力信号と同様に速いことを意味している。従って、温度計測ユニット６４Ａを用いることで、空気Ａ５の温度情報を高精度にかつ高い追従速度で計測できる。
【００５９】
なお、図９（Ａ）の変形例に関して、温度センサ５３Ａの出力信号をそのままローパスフィルタ部５７に供給して、位相補正部６０を温度センサ５６Ａとハイパスフィルタ部５８との間に設けることも可能である。この場合には、位相補正部６０の伝達関数を次のように設定することで、全体の伝達関数Ｇ２を温度センサ５３Ａの伝達関数と同じ関数に設定できる。
伝達関数＝（Ｂ・Ｓ＋１）／（Ａ・Ｓ＋１） …（３）
【００６０】
また、上記の実施形態及びその変形例では、温度センサ５３Ａは白金測温抵抗体式であり、温度センサ５６Ａはサーミスタ方式である。これに対して、温度センサ５３Ａの代わりに例えば熱電対方式の温度センサを使用する場合にも、温度計測ユニット６４，６４Ａと同様の温度計測ユニットを構成することで、上記の実施形態及びその変形例と同様の効果が得られる。また、温度センサ５６Ａの代わりに例えばＩＣ（Integrated Circuit）方式の温度センサを使用する場合にも、温度計測ユニット６４，６４Ａと同様の温度計測ユニットを構成することで、上記の実施形態及びその変形例と同様の効果が得られる。言い替えると、ドリフト特性、分解能、及び／又は応答速度等のいずれかの特性が異なる２つの任意の温度センサを用いる場合に、温度計測ユニット６４，６４Ａと同様の温度計測ユニットを構成することで、上記の実施形態及びその変形例と同様の効果が得られる。
【００６１】
また、上記の実施形態では、空調用の気体として空気（例えばドライエアー）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（流体）を使用してもよく、これらの気体の温度を温度計測ユニット６４，６４Ａと同様の温度計測ユニットで計測してもよい。
また、熱交換器４５及び液体温度制御装置７０においては、冷却水Ｃｏ及び冷媒Ｃｏ１としての水の代わりにフッ素系不活性液体（例えばフロリナート（登録商標））等の他の冷媒（液体としての流体）を使用してもよく、これらの液体の温度を温度計測ユニット６４，６４Ａと同様の温度計測ユニットで計測してもよい。
【００６２】
また、上記の実施形態の露光装置ＥＸ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１０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によりレチクルのパターンを基板（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。
【００６３】
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、複数の位置で局所的な温度制御を高精度に行うことができるため、電子デバイスを高精度に製造できる。
【００６４】
なお、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。
【００６５】
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。
【符号の説明】
【００６６】
ＥＸ…露光装置、Ｒ…レチクル、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、２…チャンバ、１０…露光本体部、３７…局所空調制御系、３７ａ…温度制御部、４２…圧縮空気供給管、４３…第２局所空調装置、４４Ａ〜４４Ｄ…配管（供給ダクト）、４５…熱交換器、５０Ａ〜５０Ｄ…加熱装置、５３Ａ，５３Ｄ…白金測温抵抗体式の温度センサ、５６Ａ，５６Ｄ…サーミスタ方式の温度センサ、５７…ローパスフィルタ部、５８…ハイパスフィルタ部、５９…加算部、６０…位相補正部、６４，６４Ａ…温度計測ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の温度情報を計測する温度計測装置、温度計測装置を備えた露光装置、及び露光装置を用いるデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイス又は液晶表示パネル等の各種電子デバイス（マイクロデバイス）の製造工程の一つであるリソグラフィー工程で使用される露光装置において、高い露光精度で露光を行うためには、照明光学系の照明特性及び投影光学系の結像特性を所定の状態に維持し、かつレチクル、投影光学系、及びレジストが塗布された基板（半導体ウエハ等）の位置関係を所定の関係に維持する必要がある。そのため、従来より、露光装置の照明光学系の一部、レチクルステージ、投影光学系、及びウエハステージを含む露光本体部は、気密化されたチャンバ内に設置され、チャンバ内には、空調装置から、所定温度に制御されて、かつ防塵フィルタ等を通過した清浄な空気がダウンフロー方式で供給されている。
【０００３】
最近では、そのチャンバ内に設置される機構の中でも特に高い温度制御精度が要求される部分、例えばステージの位置計測を行うレーザ干渉計の計測用ビームの光路には、例えば送風口の近傍に設けられた温度センサの計測値に基づいて、高度に温度制御された空気をダウンフロー方式及び／又はサイドフロー方式で供給する局所的な温度制御も行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００６／０２８１８８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の空調装置では、一つ又は一種類の温度センサの計測値に基づいて温度制御を行っていた。また、従来の温度センサは、比較的ドリフトが小さいタイプでは比較的分解能が低いか又は応答速度が遅く、比較的分解能が高いか又は応答速度が速いタイプではドリフトが大きいという傾向がある。このため、従来の温度センサを用いて例えば気体の温度制御を行うときには、その気体の温度を目標値に小さいドリフトで正確に制御することと、雰囲気の温度が変化したときに広いダイナミックレンジで又は高い追従速度でその気体の温度を目標値に制御することとを両立させることが困難であった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、流体の温度情報を比較的小さいドリフトで、かつ比較的高い分解能又は速い応答速度で計測できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、温度制御対象部の周囲に供給される流体の温度を制御するためにその流体の温度情報を計測する温度計測装置が提供される。この温度計測装置は、その流体中に少なくとも一部が配置される第１の温度センサと、その流体中に少なくとも一部が配置されるその第１の温度センサと異なる特性を持つ第２の温度センサと、その第１の温度センサの出力の低周波成分を抽出するローパスフィルタ部と、その第２の温度センサの出力の高周波成分を抽出するハイパスフィルタ部と、そのローパスフィルタ部の出力とそのハイパスフィルタ部の出力とを加算してその流体の温度情報を求める加算部と、を備えるものである。
【０００８】
また、第２の態様によれば、露光光でパターンを照明し、その露光光でそのパターンを介して物体を露光する露光装置が提供される。この露光装置は、流体を取り込む流体取り込み部と、その流体取り込み部を介して取り込まれたその流体の温度を制御する温度制御部と、その温度制御部で温度制御されたその流体を温度制御対象部の周囲に供給する供給部と、その温度制御対象部の周囲に供給されるその流体の温度情報を計測するための第１の態様の温度計測装置と、その温度計測装置の計測結果に基づいてその温度制御部を制御する制御装置と、を備えるものである。
【０００９】
また、第３の態様によれば、第２の態様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、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。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の態様によれば、第１の温度センサの出力の低周波成分と第２の温度センサの出力の高周波成分とを加算して流体の温度情報を求めているため、例えばその第１の温度センサとして比較的ドリフトの小さいセンサを使用し、その第２の温度センサとして比較的ドリフトは大きくとも分解能が高いか又は応答速度の速いセンサを使用することで、流体の温度情報を比較的小さいドリフトで、かつ比較的高い分解能又は速い応答速度で計測することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の一例に係る露光装置を示す一部が切り欠かれた図である。
【図２】図１の露光装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】図１中の第２局所空調装置４３の構成を示す一部が切り欠かれた図である。
【図４】（Ａ）は図３中の加熱装置５０Ａ用の温度計測ユニット６４を示す図、（Ｂ）は温度計測ユニット６４の伝達関数を示す図である。
【図５】（Ａ）は図４（Ａ）の出力信号ＳＡの一例を示す図、（Ｂ）は出力信号ＳＡの低周波成分ＳＡ１（温度換算値）を示す図、（Ｃ）は図４（Ａ）の出力信号ＳＢの一例を示す図、（Ｄ）は出力信号ＳＢの高周波成分ＳＢ１を示す図、（Ｅ）は低周波成分ＳＡ１と高周波成分ＳＢ１とを加算して得られる出力信号ＳＣを示す図である。
【図６】（Ａ）は図４（Ａ）のローパスフィルタ部の周波数特性の一例を示す図、（Ｂ）はハイパスフィルタ部の周波数特性の一例を示す図、（Ｃ）は図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の２つの周波数特性を示す図である。
【図７】図４（Ｂ）の温度計測ユニット６４において温度センサの時定数を変化させた場合の出力信号の変化を示すボード線図である。
【図８】（Ａ）は図４（Ｂ）の温度計測ユニット６４において温度センサの時定数を変化させた場合のステップ応答の変化を示す図、（Ｂ）は図８（Ａ）の縦軸を拡大した図である。
【図９】（Ａ）は変形例の温度計測ユニットを示す図、（Ｂ）は図９（Ａ）の温度計測ユニットの伝達関数を示す図である。
【図１０】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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態の一例につき図１〜図６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の概略構成を示す。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露光装置（投影露光装置）である。図１において、露光装置ＥＸの大部分は、例えば半導体デバイス製造工場のクリーンルーム内の床ＦＬ上に設置されている。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４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。また、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、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２０を含む制御系（図２参照）と、その他の駆動機構、支持機構、及びセンサ類等とを備えている。さらに、露光装置ＥＸは、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１０を収容する気密化された箱型のチャンバ２を備えている。
【００１３】
また、露光装置ＥＸは、照明光学系ＩＬＳの照明特性（いわゆるσ値、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の位置関係を所定関係に維持して高い露光精度（位置決め精度、重ね合わせ精度等）で露光を行うために、チャンバ２の内部全体の空調を行うための全体空調システムを備えている。この全体空調システムは、チャンバ２上部の多数の開口２ａを通してチャンバ２内に温度制御されて防塵フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ等）を通過した清浄な空気（例えばドライエアー）をダウンフロー方式で供給する主空調装置８と、この動作を制御する主空調制御系３５（図２参照）とを備えている。一例としてチャンバ２内を流れた空気は、チャンバ２の底面の床ＦＬに設けられた多数の開口（不図示）を通して床下の配管（不図示）に流れ、その配管内の空気は、主空調装置８の気体回収部に戻されて再利用される。なお、主空調装置８等は、床ＦＬの階下の機械室等に配置されていてもよい。
【００１４】
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（ほぼ水平面である）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軸に平行な方向（Ｙ方向）である。また、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の回りの回転方向をθｘ、θｙ、θｚ方向とも呼ぶ。
【００１５】
まず、チャンバ２の外側の床ＦＬ上に設置された光源部４は、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ光源（波長２４８ｎｍ）、又は固体レーザ（半導体レーザなど）の高調波等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。
チャンバ２内の上部に配置された照明光学系ＩＬＳは、例えば特開２００１−３１３２５０号公報（対応する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、オプティカルインテグレータ等を含む照度均一化光学系、レチクルブラインド（いずれも不図示）、ミラーＭＥ、及びコンデンサレンズＣＬ等の複数の光学部材を備えている。これらの光学部材は照明系鏡筒６内に支持されている。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方向に細長い照明領域を露光光ＥＬによりほぼ均一な照度で照明する。
【００１６】
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、１／５等）の投影光学系ＰＬを介してレジスト（感光材料）が塗布されたウエハＷの表面に結像投影される。
また、図１のチャンバ２内の床ＦＬ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の上面に例えば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の上面に投影光学系ＰＬを囲むように上部フレーム１７が固定されている。
【００１７】
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２１Ｗ（図２参照）は、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、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、計測値を図２の主制御装置２０を介してウエハステージ駆動系２２Ｗに供給する。
【００１８】
また、図１の光学系フレーム１６の底面には、ウエハＷのアライメントマークの位置を計測するアライメント系ＡＬ、及びウエハＷ表面の複数の計測点でＺ位置を計測するための照射系２５ａ及び受光系２５ｂを含む斜入射方式で光学式のオートフォーカスセンサ（以下、ＡＦセンサという）２５が固定されている。アライメント系ＡＬの検出信号を図２の信号処理系２７で処理することによってウエハＷのアライメントが行われる。また、ＡＦセンサ２５の検出信号を信号処理系２６で処理して得られるＺ位置の情報が、主制御装置２０を介してウエハステージ駆動系２２Ｗに供給される。
【００１９】
ウエハステージ駆動系２２Ｗは、ウエハ干渉計２１Ｗの計測値及び主制御装置２０からの制御情報に基づいてリニアモータ２４等を含む駆動機構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等を制御するとともに、θｚ方向の回転角を制御する。さらにウエハステージ駆動系２２Ｗは、ＡＦセンサ２５からのＺ位置の情報に基づいて、ウエハステージＷＳＴ内のＺ駆動部を介してウエハＷの表面を投影光学系ＰＬの像面に合焦させる。ウエハステージＷＳＴ内には、レチクルＲのアライメントを行うための空間像計測系（不図示）も備えられている。
【００２０】
一方、上部フレーム１７の＋Ｙ方向の上部に、照明光学系ＩＬＳの照明系鏡筒６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方向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。これらの干渉計からレチクル干渉計２１Ｒ（図２参照）が構成されている。Ｙ軸のレーザ干渉計２１ＲＹは、レチクルステージＲＳＴの＋Ｙ方向の端部の２箇所に配置された移動鏡２１ＭＹ（又は反射面）に計測用ビームを照射し、Ｘ軸のレーザ干渉計は、レチクルステージＲＳＴの＋Ｘ方向の端部に固定されたロッド状の移動鏡（不図示）に複数軸の計測用ビームを照射する。レチクル干渉計２１Ｒは、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、計測値を図２の主制御装置２０を介してレチクルステージ駆動系２２Ｒに供給する。レチクルステージ駆動系２２Ｒは、レチクル干渉計２１Ｒの計測値及び主制御装置２０からの制御情報に基づいてリニアモータ２３等を含む駆動機構を介してレチクルステージＲＳＴのＹ方向の速度及び位置、並びにＸ方向の位置及びθｚ方向の回転角等を制御する。
【００２１】
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例えばリング状のノズルヘッド（不図示）が配置され、図２の液体供給装置２８から不図示の配管及びそのノズルヘッドを介してそ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。その液浸領域の液体は不図示の配管を介して図２の液体回収装置２９によって回収される。そのノズルヘッド、液体供給装置２８、及び液体回収装置２９を含む液浸機構としては、例えば欧州特許出願公開第１４２０２９８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。
【００２２】
また、図１のチャンバ２の例えば−Ｙ方向の側面方向にレチクルローダ系（不図示）及びウエハローダ系（不図示）が配置されている。レチクルローダ系及びウエハローダ系はチャンバ２とは別に空調が行われているサブチャンバ（不図示）内に設置され、レチクルローダ系及びウエハローダ系はそれぞれチャンバ２の側面の開口（不図示）を通してレチクルＲ及びウエハＷの交換を行う。
【００２３】
そして、図１の露光装置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、露光光ＥＬの照射を停止して、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。
【００２４】
次に、本実施形態の露光装置ＥＸは、高い温度制御精度が要求される部分の温度を制御するための第１局所空調装置４１及び第２局所空調装置４３を含む局所空調システムと、液体温度制御装置７０を含む局所温度制御システムとを備えている。
即ち、チャンバ２の例えば上部（又は床ＦＬの階下の機械室等でもよい）に、ほぼ所定の温度範囲に制御されて、防塵フィルタ（ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＡＰフィルタ等）を通した空気である空調用空気（例えばドライエアー）が供給される空調空気供給管４０と、ほぼ所定の温度範囲に制御されて圧縮された空気である圧縮空気（例えば圧縮されたドライエアー）が供給される圧縮空気供給管４２とが配置されている。圧縮空気供給管４２は、半導体デバイス製造工場等には一般に備えられている設備である。なお、空調空気供給管４０及び／又は圧縮空気供給管４２を使用することなく、主空調装置８内から分岐した空調用空気を使用してもよい。
【００２５】
また、第１局所空調装置４１は、空調空気供給管４０から取り込んだ空気の温度をより高精度に制御する。このように温度制御された清浄な空気ＡＲ及びＡＷは、第１ダクト１８Ｒ及び第２ダクト１８Ｗを介してそれぞれチャンバ２内の照明系鏡筒６の底面の送風部１９Ｒ及び光学系フレーム１６の底面の送風部１９Ｗから、ダウンフロー方式でレチクルステージＲＳＴ用のレーザ干渉計２１ＲＹ等及びウエハステージＷＳＴ用のレーザ干渉計２１ＷＹ等の計測用ビームの光路に送風される。なお、空気ＡＲ，ＡＷをサイドフロー方式で吹き出すことも可能である。この結果、レチクル干渉計２１ＲＹ等及びウエハ干渉計２１ＷＹ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。第１局所空調装置４１の動作は図２の干渉光路空調制御系３６によって制御される。
【００２６】
また、第２局所空調装置４３は、一例として圧縮空気供給管４２から取り込んだ圧縮空気から高精度に温度制御された清浄な複数の空気Ａ５及びＡ６等を生成する。第２局所空調装置４３から配管４４Ｂを介して照明光学系ＩＬＳの照明系鏡筒６の内部に空気Ａ６が供給され、照明系鏡筒６内を流れた空気は、例えば不図示の排気ダクトを介して主空調装置８の気体回収部に回収される。
【００２７】
また、照明系鏡筒６のコンデンサレンズＣＬの下方に、次第に開口径が小さくなる円筒部材６１が取り付けられ、レチクルステージＲＳＴの上面にレチクルＲを囲むように次第に広がるようにフード部６２が固定されている。円筒部材６１は、露光光ＥＬの光路を囲むように配置され、フード部６２の４隅には、内部の空気を外部に流すための開口（不図示）が設けられている。第２局所空調装置４３から配管４４Ａを介して、円筒部材６１の内部に高精度に温度制御された空気Ａ５が供給される。空気Ａ５は、ダウンフロー方式で円筒部材６１の内部からレチクルＲの上面のフード部６２に流れる。その後、空気Ａ５は、フード部６２の周囲の開口から外側に流出し、床ＦＬ側に流れた後、主空調装置８の気体回収部に回収される。
【００２８】
チャンバ２内に主空調装置８からダウンフローで供給される空気の設定温度（例えば２０〜３０℃の範囲内の目標温度（例えば２３℃））に対して、空気Ａ５及びＡ６の設定温度（目標温度）は例えば同じ温度に設定されている。ただし、主空調装置８からダウンフローで供給される空気の温度の設定温度に対する許容範囲（制御精度）に対して、空気Ａ５及びＡ６の温度の許容範囲はより狭く設定されている。これによって、露光光ＥＬの光路の温度が高精度に設定範囲に維持されるとともに、レチクルＲの上面の微小な異物が空気Ａ５とともに除去される。第２局所空調装置４３の動作は図２の局所空調制御系３７によって制御される。
【００２９】
以下、第２局所空調装置４３の構成につき図３を参照して詳細に説明する。図３において、第２局所空調装置４３は、圧縮空気供給管４２に配管４７Ａを介して連結されて、圧縮空気供給管４２から供給される圧縮空気Ａ１の温度を下げるとともにその気圧を或る程度下げて（ただし、図１のチャンバ２内の気圧（或る程度陽圧）よりも高く設定されている）排気する熱交換器４５と、熱交換器４５に配管４７Ｂを介して連結されて、熱交換器４５から排気される空気Ａ２を複数（ここでは４個）の分岐管４９ａ，４９ｂ，４９ｃ，４９ｄに分けて排気する分配器４９とを備えている。
【００３０】
配管４７Ａの途中に圧力平滑化用のレギュレータ４８Ｒ及び流量制御バルブ４８Ｆが設置され、局所空調制御系３７が流量制御バルブ４８Ｆの流量を制御する。熱交換器４５は、螺旋状に巻回された熱伝導率の良好な金属製の冷却管４５ｂと、冷却管４５ｂの排気口に連結されたＨＥＰＡフィルタ又はＵＬＰＡフィルタよりなる防塵フィルタ６５と、冷却管４５ｂ及び防塵フィルタ６５を収納する気密化された容器４５ａとを備えている。冷却管４５ｂの一端（給気口）が配管４７Ａに接続され、冷却管４５ｂの他端の防塵フィルタ６５が配管４７Ｂに接続されている。また、冷却水温調機４６が備えられ、冷却水温調機４６は配管４６ａを介して熱交換器４５の容器４５ａ内に温度制御された冷却水Ｃｏを供給し、容器４５ａ内を流れた冷却水Ｃｏを配管４６ｂを介して回収する。
【００３１】
さらに、熱交換器４５の給気口に近い配管４７Ａ及び熱交換器４５の排気口に近い配管４７Ｂ内にそれぞれ温度センサ５８Ａ及び５８Ｂ（より正確には温度センサの測温抵抗体）が設置され、温度センサ５８Ａ，５８Ｂで計測される空気の温度が局所空調制御系３７に供給されている。局所空調制御系３７は、その温度に基づいて冷却水温調機４６から容器４５ａ内に供給される冷却水Ｃｏの温度を制御する。この場合、熱交換器４５から防塵フィルタ６５を介して微小なパーティクルが除去されて排気される清浄な空気Ａ２の温度は、第２局所空調装置４３から温度制御された空気が供給されるチャンバ２内の複数の局所的な領域（温度制御対象領域）の設定温度ＴＴｉ（ｉ＝１，２，…）のうちの最低値Ｔmin よりも低い設定温度Ｔset に設定される。ただし、本実施形態では、設定温度ＴＴｉは互いに等しい温度である。
【００３２】
また、第２局所空調装置４３は、分岐管４９ａ〜４９ｄに連結されて、それぞれ対応する分岐管から供給される空気の温度を独立に設定温度ＴＴｉまで上昇させて排気する加熱装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄと、加熱装置５０Ａ〜５０Ｄに連結された配管４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，４４Ｄ（給気ダクト）と、配管４４Ａ〜４４Ｄ内の排気口の近くに設置された互いに同じ構成の測温抵抗体部５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄと、配管４４Ａ〜４４Ｄ内の排気口の測温抵抗体部５１Ａ〜５１Ｄに近接して配置された互いに同じ構成の測温抵抗体部５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄと、を備えている。配管４４Ａ〜４４Ｄは、断熱性が高く、発塵の少ない材料であるフッ素樹脂（例えばＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂））から形成され、或る程度の可撓性を有する。
【００３３】
測温抵抗体部５１Ａ〜５１Ｄを有する白金測温抵抗体式の温度センサ５３Ａ〜５３Ｄ及び測温抵抗体部５４Ａ〜５４Ｄを有するサーミスタ方式の温度センサ５６Ａ〜５６Ｄを含んで、それぞれ配管４４Ａ〜４４Ｄ内を通過する空気の温度情報を計測する４個の温度計測ユニット６４（図４（Ａ）参照）が構成されている。これらの４個の温度計測ユニット６４の出力信号は局所空調制御系３７内の温度制御部３７ａに供給され、温度制御部３７ａは配管４４Ａ〜４４Ｄ内の空気の温度情報に対応する出力信号が目標値ＳＨ（図４（Ａ）参照）になるように対応する加熱装置５０Ａ〜５０Ｄの単位時間当たりの加熱量等を制御する。
【００３４】
配管４４Ａ及び４４Ｂを通過した空気Ａ５及びＡ６は、それぞれ図１のチャンバ２内の円筒部材６１内及び照明系鏡筒６内に供給される。また、配管４４Ｃ及び４４Ｄを通過した空気Ａ７及びＡ８は、一例として図１のレチクルＲの底面と投影光学系ＰＬとの間の空間、及び図２のウエハステージ駆動系２２Ｗ等の発熱源が収納された制御ボックス（不図示）の周囲に供給される。
【００３５】
また、本実施形態では、圧縮空気供給管４２から熱交換器４５を介して分配器４９に供給される空気の気圧は、チャンバ２内の気圧よりも高く維持されている。従って、分配器４９に供給された空気は、分岐管４９ａ〜４９ｄから配管４４Ａ〜４４Ｄまでの流路を経て温度制御された状態でチャンバ２内に供給される。従って、別途送風ファンを設ける必要が無く、空調装置の構成が簡素化できる。
【００３６】
以下、代表的に図３の配管４４Ａ内を流れる空気Ａ５の温度情報を計測する温度計測ユニット６４につき図４（Ａ）〜図８（Ｂ）を参照して説明する。この温度計測ユニット６４は、図１の第１局所空調装置４１から送風される空気の温度を計測する装置としても使用できる。
図４（Ａ）に示すように、温度計測ユニット６４は、配管４４Ａ内を流れる空気Ａ５中に配置された白金の測温抵抗体部５１Ａと信号処理部５２Ａとを有し、空気Ａ５の温度に対応する出力信号ＳＡを出力する温度センサ５３Ａと、配管４４Ａ内の空気Ａ５中に配置されたサーミスタの測温抵抗体部５４Ａと信号処理部５５Ａとを有し、空気Ａ５の温度に対応する出力信号ＳＢを出力する温度センサ５６Ａとを有する。測温抵抗体部５１Ａ，５４Ａはそれぞれ白金及びサーミスタ（セラミックス半導体等）の抵抗体を樹脂等の熱伝導性の良い保護部材で覆ったものである。本実施形態では、温度センサ５３Ａは、温度センサ５６Ａに比べて出力信号ＳＡ（計測値）のドリフトが小さく、温度を絶対値又は基準値として高精度に計測できるが、測温抵抗体部５１Ａの抵抗値が小さいために計測値の分解能が低い。一方、温度センサ５６Ａは、温度センサ５３Ａに比べて出力信号ＳＢのドリフトが大きいが、測温抵抗体部５４Ａの抵抗値が大きいために印加する電圧を大きくすることが可能で計測値の分解能を高くできる。
【００３７】
また、温度計測ユニット６４は、温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡから低周波成分ＳＡ１を抽出して出力するローパスフィルタ部５７と、温度センサ５６Ａの出力信号ＳＢから高周波成分ＳＢ１を抽出して出力するハイパスフィルタ部５８と、その低周波成分ＳＡ１と高周波成分ＳＢ１とを加算して空気Ａ５の温度に対応した出力信号ＳＣを生成する加算部５９とを有する。出力信号ＳＣが温度制御部３７ａに供給される。出力信号ＳＡの分解能は出力信号ＳＢよりも低いが、出力信号ＳＡ及びＳＢの大きさは同じ温度に対して同じ値になるように調整されている。出力信号ＳＣは、周波数が低い領域ではほぼ温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡ（ただし、局所的には平均化されている）となり、周波数が高い領域ではほぼ温度センサ５６Ａの出力信号ＳＢとなる。信号処理部５２Ａ，５５Ａ、ローパスフィルタ部５７、ハイパスフィルタ部５８、及び加算部５９は、図３の局所空調制御系３７の一部である。また、ローパスフィルタ部５７、ハイパスフィルタ部５８、及び加算部５９は、ハードウェアで構成してもよいが、これらの部材はコンピュータのソフトウェアの機能で実現してもよい。
【００３８】
本実施形態の出力信号ＳＣは、周波数が低い領域では白金測温抵抗体式の低ドリフトの温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡが支配的となり、周波数が高い領域ではサーミスタ方式の高分解能の温度センサ５６Ａの出力信号ＳＢが支配的となっている。このため、出力信号ＳＣはドリフトが温度センサ５６Ａの出力信号ＳＢよりも低いとともに、分解能は温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡよりも高くなり、温度センサ５３Ａ，５６Ａの長所を有することになる。従って、配管４４Ａ中の空気Ａ５の温度情報を低ドリフトでかつ高い分解能で高精度に計測できる。
【００３９】
また、本実施形態では、第１の使用方法としてローパスフィルタ部５７のカットオフ周波数ｆｃ１と、ハイパスフィルタ部５８のカットオフ周波数ｆｃ２とは等しく設定される。
また、第２の使用方法として、図５（Ａ）及び（Ｂ）の周波数特性に示すように、ローパスフィルタ部５７のカットオフ周波数ｆｃ１に対して、ハイパスフィルタ部５８のカットオフ周波数ｆｃ２は高く設定される。一例として、カットオフ周波数ｆｃ１は０．０１Ｈｚ、カットオフ周波数ｆｃ２はその１０倍の０．１Ｈｚに設定されている。この条件では、図５（Ｃ）の出力信号ＳＣの周波数特性に示すように、ローパスフィルタ部５７のカットオフ周波数ｆｃ１より低い周波数領域ＦＡ１では、白金測温抵抗体式の温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡが支配的となり、ハイパスフィルタ部５８のカットオフ周波数ｆｃ２より高い周波数領域ＦＡ２では、サーミスタ方式の温度センサ５６Ａの出力信号ＳＢが支配的となる。そして、２つのカットオフ周波数ｆｃ１，ｆｃ２の間の領域ＦＡ３では、出力信号ＳＣは実質的に２つの温度センサ５３Ａ，５６Ａの出力信号を合わせた信号（ハイブリッド信号とも呼ぶことができる）となる。
【００４０】
具体的にその第２の使用方法を用いた場合の出力信号ＳＣの一例につき説明する。この例では、図４（Ａ）の温度計測ユニット６４の温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡの平均値（温度換算値）を２３℃、温度センサ５６Ａの出力信号ＳＢの平均値（温度換算値）を２３℃に対して１℃のオフセット（ドリフト）を持つ２４℃とする。また、ローパスフィルタ部５７及びハイパスフィルタ部５８は、図４（Ｂ）の伝達関数で表される一次フィルタであるとする。ただし、ここではローパスフィルタ部５７のカットオフ周波数ｆｃ１に対してハイパスフィルタ部５８のカットオフ周波数ｆｃ２は高く設定されている。
【００４１】
そして、温度センサ５３Ａ，５６Ａの出力信号ＳＡ，ＳＢに同じパワースペクトルのホワイトノイズ（広帯域のノイズ）を印加したとき、出力信号ＳＡ及びＳＢはそれぞれ図６（Ａ）及び（Ｃ）のように変化する。図６（Ａ）〜（Ｅ）の横軸は時間ｔ（ｓｅｃ）であり、縦軸は各信号の温度換算値である。このとき、図４（Ａ）の低周波成分ＳＡ１及び高周波成分ＳＢ１はそれぞれ図６（Ｂ）及び（Ｄ）のように変化し、低周波成分ＳＡ１及び高周波成分ＳＢ１を加算して得られる出力信号ＳＣは図６（Ｅ）のように変化する。図６（Ｅ）の出力信号ＳＣからは、サーミスタ方式の温度センサ５６Ａの出力信号ＳＢに現れていたオフセット（ドリフト）が除去されており、正確に計測対象の空気の温度が計測できることが分かる。
【００４２】
次に、図４（Ａ）の温度計測ユニット６４において温度センサ５３Ａ，５６Ａの時定数にばらつきがある場合の出力信号ＳＣの安定性について、図４（Ｂ）の温度計測ユニット６４の伝達関数を用いて検討する。この伝達関数において、変数Ｓ（＝ｉω）は、ラプラース変換の変数（ｉは虚数単位、ωは角周波数）であり、計測対象の空気Ａ５の実際の温度をＴＲ、温度計測ユニット６４の出力信号ＳＣに対応する温度の計測値をＴＭとする。また、図４（Ｂ）の例では、温度センサ５３Ａの時定数Ａと温度センサ５６Ａの時定数Ｂとは異なっていてもよいとして、ローパスフィルタ部５７及びハイパスフィルタ部５８の時定数Ｃは共通であると仮定している。このとき、温度計測ユニット６４の実際の温度ＴＲから温度の計測値ＴＭまでの全体の伝達関数Ｇ１は、図４（Ｂ）に示すように複雑な関数となる。
【００４３】
この場合、初期条件では、一例として、温度センサ５３Ａの時定数Ａ及び温度センサ５６Ａの時定数Ｂを共通に８ｓｅｃとして、ローパスフィルタ部５７及びハイパスフィルタ部５８の時定数Ｃを１５０ｓｅｃとする。時定数τとカットオフ周波数ｆｃとの間には次の関係があるため、カットオフ周波数ｆｃの周期をＴｃ（＝１／ｆｃ）とすると、周期Ｔｃは時定数τの２π倍となる。
【００４４】
ｆｃ＝１／（２π・τ）＝１／Ｔｃ …（１）
このため、時定数Ａ（Ｂ）の８ｓｅｃに対応するカットオフ周波数の周期Ｔｃは５０ｓｅｃ、時定数Ｃの１５０ｓｅｃに対応するカットオフ周波数の周期Ｔｃは１０００ｓｅｃとなる。
そして、図７は、温度センサ５３Ａ，５６Ａの時定数Ａ及びＢにそれぞれ±２０％の誤差があるとした場合の、伝達関数Ｇ１によって表される出力信号ＳＣの振幅及び位相を示す。図７において、横軸は周波数（Ｈｚ）であり、曲線Ｃ１，Ｄ１は上述の初期条件での出力信号ＳＣの振幅及び位相の特性を示す。また、曲線Ｃ２，Ｄ２及びＣ３，Ｄ３はそれぞれ初期条件に対して温度センサ５６Ａの時定数Ｂに＋２０％及び−２０％の誤差がある場合の出力信号ＳＣの振幅及び位相の特性を示す。さらに、曲線Ｃ４，Ｄ４及びＣ５，ＤＤはそれぞれ初期条件に対して温度センサ５３Ａの時定数Ａに＋２０％及び−２０％の誤差がある場合の出力信号ＳＣの振幅及び位相の特性を示す。
【００４５】
図７の振幅及び位相の特性より、ローパスフィルタ部５７及びハイパスフィルタ部５８の時定数Ｃが１５０ｓｅｃ程度の場合には、温度センサ５３Ａ，５６Ａの時定数Ａ，Ｂに±２０％程度の誤差があっても、安定した出力信号ＳＣが得られることが分かる。
また、図８（Ａ）は、温度センサ５３Ａ，５６Ａの時定数Ａ及びＢにそれぞれ±２０％の誤差があるとした場合の、伝達関数Ｇ１によって表される出力信号ＳＣのステップ応答を示す。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の縦軸を拡大したものである。図８（Ａ）及び（Ｂ）において、横軸は時間ｔ（ｓｅｃ）であり、曲線Ｃ１１は上述の初期条件での出力信号ＳＣを示す。また、曲線Ｃ１２及びＣ１３はそれぞれ初期条件に対して温度センサ５６Ａの時定数Ｂに＋２０％及び−２０％の誤差がある場合の出力信号ＳＣであり、曲線Ｃ１４及びＣ１５はそれぞれ初期条件に対して温度センサ５３Ａの時定数Ａに＋２０％及び−２０％の誤差がある場合の出力信号ＳＣである。
【００４６】
ここで、実際の温度ＴＲが階段状に変化したとき、温度の計測値ＴＭ（出力信号ＳＣ）がその温度ＴＲに対して１／１００℃以内の誤差で収束するまでの時間を整定時間とする。図８のステップ応答の特性より、初期条件での整定時間はほぼ３６ｓｅｃであり、時定数Ａ，Ｂに±２０％の誤差があるときの整定時間はほぼ３１ｓｅｃ〜５１ｓｅｃであり、温度センサ５３Ａ，５６Ａの時定数Ａ，Ｂに±２０％程度の誤差があっても、整定時間が短く温度の追従性が良好であることが分かる。
【００４７】
次に、図１の液体温度制御装置７０を含む局所温度制御システムにつき説明する。この局所温度制御システムは、投影光学系ＰＬの側面に巻回され、内部をチャンバ２内の空気の温度程度まで冷却された純水等の冷媒が下方に流れる金属製の冷却用配管７２と、液体温度制御装置７０から冷却用配管７２に冷媒を供給する配管７１と、冷却用配管７２を流れた冷媒を液体温度制御装置７０に回収するための配管７３と、冷却用配管７２の排出口の近傍で配管７３に装着された温度センサの測温抵抗体部８０Ａ，８３Ａとを有する。図２に示すように、測温抵抗体部８０Ａ及び信号処理部８１Ａから白金測温抵抗体式の温度センサ８２Ａが構成され、温抵抗体部８３Ａ及び信号処理部８４Ａからサーミスタ方式の温度センサ８５Ａが構成されている。温度センサ８２Ａ，８５Ａの出力信号から図４（Ａ）の温度計測ユニット６４と同様に出力信号を求める温度計測ユニット（不図示）が設けられている。
【００４８】
図１において、配管７１，７３は配管４４Ａと同様の材料から形成されている。また、冷却用配管７２は、アライメント系ＡＬの放熱板（不図示）の表面も通過しており、アライメント系ＡＬの冷却も行われている。液体温度制御装置７０内には、配管７３を介して回収された冷媒を冷却する冷却装置７８Ａ（図２参照）と、その冷媒を配管７１側に供給するポンプ（不図示）とが設けられている。図２の液体温度制御系７７は、温度センサ８２Ａ及び８５Ａを含む温度計測ユニットの出力信号（温度の計測値）が所定の目標値になるように、冷却装置７８Ａを制御する。温度センサ８２Ａ及び８５Ａを含む温度計測ユニットの出力信号はドリフトが小さく、かつ高い分解能が得られるため、冷却用配管７２内を流れる冷媒の温度、ひいては投影光学系ＰＬの温度を高精度に制御できる。
【００４９】
また、図１の局所温度制御システムは、ウエハステージＷＳＴの内部のリニアモータの可動子の近傍を通るように、ウエハステージＷＳＴ内に配置されて、内部をチャンバ２内の空気の温度程度まで冷却された純水等の冷媒が流れる金属製の冷却用配管７５と、液体温度制御装置７０から冷却用配管７５に冷媒を供給する大きい可撓性を有する配管７４と、冷却用配管７５を流れた冷媒を液体温度制御装置７０に回収するための大きい可撓性を有する配管７６と、冷却用配管７５の排出口の近傍で配管７６に装着された温度センサの測温抵抗体部８０Ｂ，８３Ｂとを有する。図２に示すように、測温抵抗体部８０Ｂ及び信号処理部８１Ｂから白金測温抵抗体式の温度センサ８２Ｂが構成され、温抵抗体部８３Ｂ及び信号処理部８４Ｂからサーミスタ方式の温度センサ８５Ｂが構成されている。温度センサ８２Ｂ，８５Ｂの出力信号から図４（Ａ）の温度計測ユニット６４と同様に出力信号を求める温度計測ユニット（不図示）が設けられている。
【００５０】
図１において、配管７４，７６は、脱塵が少なく可撓性の大きい材料、例えば比較的薄いフッ素樹脂又は合成ゴム等から形成されている。液体温度制御装置７０内には、配管７６を介して回収された冷媒を冷却する冷却装置７８Ｂ（図２参照）と、その冷媒を配管７４側に供給するポンプ（不図示）とが設けられている。液体温度制御系７７は、温度センサ８２Ｂ及び８５Ｂを含む温度計測ユニットの出力信号（温度の計測値）が所定の目標値になるように、冷却装置７８Ｂを制御する。
【００５１】
本実施形態の効果等は以下の通りである。
（１）本実施形態の露光装置ＥＸは、露光装置ＥＸの構成部材（温度制御対象部）の周囲に供給される空気Ａ５の温度を制御するために空気Ａ５の温度情報を計測する温度計測ユニット６４を備えている。温度計測ユニット６４は、空気Ａ５中に配置される測温抵抗体部５１Ａを有する白金測温体式の温度センサ５３Ａと、空気Ａ５中に配置される測温抵抗体部５４Ａを有し温度センサ５３Ａと異なる特性を持つサーミスタ方式の温度センサ５６Ａと、温度センサ５３Ａの出力信号の低周波成分を抽出するローパスフィルタ部５７と、温度センサ５６Ａの出力信号の高周波成分を抽出するハイパスフィルタ部５８と、ローパスフィルタ部５７の出力信号とハイパスフィルタ部５８の出力信号とを加算して空気Ａ５の温度情報を持つ出力信号を求める加算部５９と、を備えている。
【００５２】
この場合、サーミスタ方式の温度センサ５６Ａは、白金測温体式の温度センサ５３Ａと比べて計測値のドリフトは大きいが、抵抗体に印加する電圧を大きくすることによって計測値の分解能を大きくできる点で特性が異なっている。本実施形態によれば、温度センサ５３Ａの出力の低周波成分と温度センサ５６Ａの出力の高周波成分とを加算して空気Ａ５の温度情報を求めており、温度センサ５３Ａは比較的ドリフトが小さく、かつ温度センサ５６Ａは比較的ドリフトは大きくとも分解能が高いため、空気Ａ５の温度情報を比較的小さいドリフトで、かつ比較的高い分解能で高精度に計測することが可能になる。
【００５３】
また、本実施形態の露光装置ＥＸは、露光光ＥＬでレチクルＲのパターンを照明し、露光光ＥＬでそのパターン及び投影光学系ＰＬを介してウエハＷ（物体）を露光する露光装置である。そして、露光装置ＥＸは、空気を取り込む圧縮空気供給管４２（流体取り込み部）と、圧縮空気供給管４２を介して取り込まれた空気の温度を制御する熱交換器４５及び加熱装置５０Ａ（温度制御部）と、加熱装置５０Ａを通過して温度制御された空気を温度制御対象部の周囲に供給する配管４４Ａ（供給部）と、その温度制御対象部の周囲に供給される空気Ａ５の温度情報を計測するための温度計測ユニット６４と、温度計測ユニット６４の計測結果に基づいて加熱装置５０Ａを制御する温度制御部３７ａとを備えている。
【００５４】
露光装置ＥＸによれば、温度計測ユニット６４によって配管４４Ａ内の空気Ａ５の温度情報を高精度に計測できるため、この計測結果に基づいてその空気Ａ５の温度を目標値に対して高精度に制御できる。従って、レチクルＲのパターンの像を高精度にウエハＷに露光できる。
【００５５】
なお、上記の実施形態では、以下のような変形が可能である。
まず、２つの特性の異なる温度センサ５３Ａ，５６Ａの時定数が比較的大きく異なる場合には、図９（Ａ）の変形例の温度計測ユニット６４Ａで示すように、一方の温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡの位相特性を補正する位相補正部６０を設けてもよい。なお、図９（Ａ）及び（Ｂ）において図４（Ａ）及び（Ｂ）に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５６】
図９（Ａ）において、温度センサ５３Ａとローパスフィルタ部５７との間に、温度センサ５３Ａの出力信号ＳＡを補正して出力信号ＳＡ２としてローパスフィルタ部５７に供給する位相補正部６０が設けられている。この他の構成は図４（Ａ）の温度計測ユニット６４と同様であり、加算部５９は、ローパスフィルタ部５７から出力される低周波成分ＳＡ３とハイパスフィルタ部５８から出力される高周波成分ＳＢ１とを加算して出力信号ＳＣ１を求める。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の温度計測ユニット６４Ａの伝達関数を表している。図９（Ｂ）に示すように、温度センサ５３Ａの時定数をＡ、温度センサ５６Ａの時定数をＢとすると、位相補正部６０は、次の伝達関数で表される特性を有する。
【００５７】
伝達関数＝（Ａ・Ｓ＋１）／（Ｂ・Ｓ＋１） …（２）
温度センサ５３Ａ，５３Ｂの時定数Ａ，Ｂは、測温抵抗体部５１Ａ，５４Ａ及びこれを覆う保護部材の熱容量で変化する。一例として、白金抵抗体式の温度センサ５３Ａの時定数Ａを約３０ｓｅｃ、サーミスタ方式の温度センサ５６Ａの時定数Ｂを約３ｓｅｃとすると、後者の温度センサ５６Ａは前者の温度センサ５３Ａに対して応答速度がほぼ１０倍となる。
【００５８】
また、位相補正部６０の伝達関数が式（２）で表されるとき、図９（Ｂ）の実際の空気Ａ５の温度ＴＲから温度の計測値ＴＭ（出力信号ＳＣ１に対応する温度）までの伝達関数Ｇ２は、１／（Ｂ・Ｓ＋１）という温度センサ５６Ａの伝達関数と同じ関数になる。これは、出力信号ＳＣ１は温度センサ５３Ａの出力信号と同様にドリフトが小さく、かつその応答速度は温度センサ５６Ａの出力信号と同様に速いことを意味している。従って、温度計測ユニット６４Ａを用いることで、空気Ａ５の温度情報を高精度にかつ高い追従速度で計測できる。
【００５９】
なお、図９（Ａ）の変形例に関して、温度センサ５３Ａの出力信号をそのままローパスフィルタ部５７に供給して、位相補正部６０を温度センサ５６Ａとハイパスフィルタ部５８との間に設けることも可能である。この場合には、位相補正部６０の伝達関数を次のように設定することで、全体の伝達関数Ｇ２を温度センサ５３Ａの伝達関数と同じ関数に設定できる。
伝達関数＝（Ｂ・Ｓ＋１）／（Ａ・Ｓ＋１） …（３）
【００６０】
また、上記の実施形態及びその変形例では、温度センサ５３Ａは白金測温抵抗体式であり、温度センサ５６Ａはサーミスタ方式である。これに対して、温度センサ５３Ａの代わりに例えば熱電対方式の温度センサを使用する場合にも、温度計測ユニット６４，６４Ａと同様の温度計測ユニットを構成することで、上記の実施形態及びその変形例と同様の効果が得られる。また、温度センサ５６Ａの代わりに例えばＩＣ（Integrated Circuit）方式の温度センサを使用する場合にも、温度計測ユニット６４，６４Ａと同様の温度計測ユニットを構成することで、上記の実施形態及びその変形例と同様の効果が得られる。言い替えると、ドリフト特性、分解能、及び／又は応答速度等のいずれかの特性が異なる２つの任意の温度センサを用いる場合に、温度計測ユニット６４，６４Ａと同様の温度計測ユニットを構成することで、上記の実施形態及びその変形例と同様の効果が得られる。
【００６１】
また、上記の実施形態では、空調用の気体として空気（例えばドライエアー）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（流体）を使用してもよく、これらの気体の温度を温度計測ユニット６４，６４Ａと同様の温度計測ユニットで計測してもよい。
また、熱交換器４５及び液体温度制御装置７０においては、冷却水Ｃｏ及び冷媒Ｃｏ１としての水の代わりにフッ素系不活性液体（例えばフロリナート（登録商標））等の他の冷媒（液体としての流体）を使用してもよく、これらの液体の温度を温度計測ユニット６４，６４Ａと同様の温度計測ユニットで計測してもよい。
【００６２】
また、上記の実施形態の露光装置ＥＸ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１０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によりレチクルのパターンを基板（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。
【００６３】
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、複数の位置で局所的な温度制御を高精度に行うことができるため、電子デバイスを高精度に製造できる。
【００６４】
なお、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。
【００６５】
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。
【符号の説明】
【００６６】
ＥＸ…露光装置、Ｒ…レチクル、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、２…チャンバ、１０…露光本体部、３７…局所空調制御系、３７ａ…温度制御部、４２…圧縮空気供給管、４３…第２局所空調装置、４４Ａ〜４４Ｄ…配管（供給ダクト）、４５…熱交換器、５０Ａ〜５０Ｄ…加熱装置、５３Ａ，５３Ｄ…白金測温抵抗体式の温度センサ、５６Ａ，５６Ｄ…サーミスタ方式の温度センサ、５７…ローパスフィルタ部、５８…ハイパスフィルタ部、５９…加算部、６０…位相補正部、６４，６４Ａ…温度計測ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度制御対象部の周囲に供給される流体の温度を制御するために前記流体の温度情報を計測する温度計測装置において、
前記流体中に少なくとも一部が配置される第１の温度センサと、
前記流体中に少なくとも一部が配置される前記第１の温度センサと異なる特性を持つ第２の温度センサと、
前記第１の温度センサの出力の低周波成分を抽出するローパスフィルタ部と、
前記第２の温度センサの出力の高周波成分を抽出するハイパスフィルタ部と、
前記ローパスフィルタ部の出力と前記ハイパスフィルタ部の出力とを加算して前記流体の温度情報を求める加算部と、
を備えることを特徴とする温度計測装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の温度センサの互いに異なる特性は出力の時定数であり、
前記第１の温度センサの出力と前記第２の温度センサの出力との位相特性を合わせる位相補正部を備えることを特徴とする請求項１に記載の温度計測装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の温度センサの互いに異なる特性は、出力のドリフト及び分解能の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の温度計測精度。
【請求項４】
前記ローパスフィルタ部及び前記ハイパスフィルタ部は互いにカットオフ周波数が同じことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の温度計測装置。
【請求項５】
前記ローパスフィルタ部のカットオフ周波数は前記ハイパスフィルタ部のカットオフ周波数より低いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の温度計測装置。
【請求項６】
前記第１の温度センサは白金抵抗体を有し、前記第２の温度センサはサーミスタを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の温度計測装置。
【請求項７】
露光光でパターンを照明し、前記露光光で前記パターンを介して物体を露光する露光装置において、
流体を取り込む流体取り込み部と、
前記流体取り込み部を介して取り込まれた前記流体の温度を制御する温度制御部と、
前記温度制御部で温度制御された前記流体を温度制御対象部の周囲に供給する供給部と、
前記温度制御対象部の周囲に供給される前記流体の温度情報を計測するための請求項１〜６のいずれか一項に記載の温度計測装置と、
前記温度計測装置の計測結果に基づいて前記温度制御部を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項８】
前記露光装置の少なくとも一部の部材を収容するチャンバを備え、
前記流体は前記チャンバ内に送風される気体であることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記パターンの像を前記物体に形成する投影光学系と、
前記流体としての液体を前記投影光学系の周囲に流す配管と、を備え、
前記温度計測装置は、前記液体の温度情報を計測することを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項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。
【請求項１】
温度制御対象部の周囲に供給される流体の温度を制御するために前記流体の温度情報を計測する温度計測装置において、
前記流体中に少なくとも一部が配置される第１の温度センサと、
前記流体中に少なくとも一部が配置される前記第１の温度センサと異なる特性を持つ第２の温度センサと、
前記第１の温度センサの出力の低周波成分を抽出するローパスフィルタ部と、
前記第２の温度センサの出力の高周波成分を抽出するハイパスフィルタ部と、
前記ローパスフィルタ部の出力と前記ハイパスフィルタ部の出力とを加算して前記流体の温度情報を求める加算部と、
を備えることを特徴とする温度計測装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の温度センサの互いに異なる特性は出力の時定数であり、
前記第１の温度センサの出力と前記第２の温度センサの出力との位相特性を合わせる位相補正部を備えることを特徴とする請求項１に記載の温度計測装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の温度センサの互いに異なる特性は、出力のドリフト及び分解能の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の温度計測精度。
【請求項４】
前記ローパスフィルタ部及び前記ハイパスフィルタ部は互いにカットオフ周波数が同じことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の温度計測装置。
【請求項５】
前記ローパスフィルタ部のカットオフ周波数は前記ハイパスフィルタ部のカットオフ周波数より低いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の温度計測装置。
【請求項６】
前記第１の温度センサは白金抵抗体を有し、前記第２の温度センサはサーミスタを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の温度計測装置。
【請求項７】
露光光でパターンを照明し、前記露光光で前記パターンを介して物体を露光する露光装置において、
流体を取り込む流体取り込み部と、
前記流体取り込み部を介して取り込まれた前記流体の温度を制御する温度制御部と、
前記温度制御部で温度制御された前記流体を温度制御対象部の周囲に供給する供給部と、
前記温度制御対象部の周囲に供給される前記流体の温度情報を計測するための請求項１〜６のいずれか一項に記載の温度計測装置と、
前記温度計測装置の計測結果に基づいて前記温度制御部を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項８】
前記露光装置の少なくとも一部の部材を収容するチャンバを備え、
前記流体は前記チャンバ内に送風される気体であることを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記パターンの像を前記物体に形成する投影光学系と、
前記流体としての液体を前記投影光学系の周囲に流す配管と、を備え、
前記温度計測装置は、前記液体の温度情報を計測することを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか一項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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−１０８８１３（Ｐ２０１３−１０８８１３Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５３２７２（Ｐ２０１１−２５３２７２）
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１８日（２０１１．１１．１８）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]