JP2010258168A - デバイス製造装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１次温度調整を固定の目標温度に従って実行することによる不利益を低減する。
【解決手段】制御対象の駆動の際に熱を発生する駆動部を含むウェハステージ機構１０と、駆動部が発生した熱を回収するための冷媒が流れる管路３２と、管路３２を流れる冷媒３０を冷却する熱交換器（冷却器）２４と、熱交換器２４と駆動部との間に配置されて熱交換器２４によって冷却された冷媒３０を加熱する加熱器２８と、駆動部を制御するための制御情報に応じて熱交換器２４による冷却を制御するステージ制御装置１３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、デバイスを製造するために使用されるデバイス製造装置、および、該デバイス製造装置によってデバイスを製造するデバイス製造方法に関する。

ＬＳＩ等の半導体デバイスや液晶表示デバイス等の表示デバイスなどに代表される種々のデバイスの製造工程において、マスク（原版）のパターンを基板に縮小投影して該感光剤を露光する露光装置が使用されている。基板には感光剤が塗布されていて、露光によって該感光剤に潜像パターンが形成される。

露光装置などのデバイス製造装置の高スループット化に従ってリニアモータ等の駆動部（発熱部）からの発熱量が増大している。発熱部の冷却には、水、不凍液、不活性液等の冷媒が利用されている。発熱部が発生した熱を吸収し温度上昇した冷媒は、インバータ制御やホットバイパスガス制御による冷凍機や、設備から供給される冷水との熱交換により、１次温度調整がなされる。

デバイス製造装置で要求される高精度な温度制御は、上記のような冷凍機や熱交換による１次温度調整のみでは困難である。したがって、発熱部の近くにおいて、応答性および精度が高い精密加熱器等によって２次温度調整がなされる。

特許文献１には、発熱部となる駆動部に対する駆動命令に応じて２次温度調整を行うデバイス製造装置が開示されている。

特開２００３−１３３２１１号公報

しかしながら、特許文献１による制御では、発熱部である駆動部が動作しているか否かとは無関係に常に温度制御媒体が１次温度制御部により一定温度に冷却され、２次温度制御部により再加温される。このため、駆動部が動作していない状態では、発熱部が発生する熱量を補うように温度制御媒体が２次温度制御部で常に加熱されることとなり、２次温度制御のために電力が無駄に消費される。

本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、例えば、１次温度調整を固定の目標温度に従って実行することによる不利益を低減することを目的とする。

本発明の１つの側面は、制御対象の駆動の際に熱を発生する駆動部を有するデバイス製造装置に係り、前記デバイス製造方法は、前記駆動部が発生した熱を回収するための冷媒が流れる管路と、前記管路を流れる冷媒を冷却する冷却器と、前記冷却器と前記駆動部との間に配置されて前記冷却器によって冷却された冷媒を加熱する加熱器と、前記駆動部を制御するための制御情報に応じて前記冷却器による冷却を制御する制御部とを備える。

本発明によれば、例えば、１次温度調整を固定の目標温度に従って実行することによる不利益が低減される。

本発明の好適な実施形態のデバイス製造装置の概略構成を示す図である。 最大の発熱量を許容する不変（一定）の目標温度を第１温度制御部の目標温度として設定する方法を説明する図である。 最大の発熱量を許容する不変（一定）の目標温度を第１温度制御部の目標温度として設定する方法を説明する図である。 最大の発熱量を許容する不変（一定）の目標温度を第１温度制御部の目標温度として設定する方法を説明する図である。 最大の発熱量を許容する不変（一定）の目標温度を第１温度制御部の目標温度として設定する方法を説明する図である。 発熱量に応じた目標温度を第１温度制御部の目標温度として設定する方法を説明する図である。 発熱量に応じた目標温度を第１温度制御部の目標温度として設定する方法を説明する図である。 発熱量に応じた目標温度を第１温度制御部の目標温度として設定する方法を説明する図である。 発熱量に応じた目標温度を第１温度制御部の目標温度として設定する方法を説明する図である。 本発明の好適な実施形態のフローチャートを示す図である。 第１温度制御部を含む１次温度調整システムのブロック図である。 第２温度制御部を含む２次温度調整システムのブロック図である。 本発明の他の好適な実施形態のフローチャートを示す図である。 本発明の他の好適な実施形態のデバイス製造装置における１次温度調整システムの構成を示すブロック図である。 図６に示す実施形態における温度の推移を例示的に説明する図である。 本発明の他の好適な実施形態のデバイス製造装置の概略構成を示す図である。 本発明の他の好適な実施形態のデバイス製造装置における温度調整システムの構成を示すブロック図である。 本発明の他の好適な実施形態のデバイス製造装置における温度調整システムの構成を示すブロック図である。 本発明の他の好適な実施形態のデバイス製造装置の概略構成を示す図である。 本発明の他の好適な実施形態のデバイス製造装置における温度調整システムの構成を示すブロック図である。 本発明の他の好適な実施形態のデバイス製造装置における温度調整システムの構成を示すブロック図である。 本発明の他の好適な実施形態のデバイス製造装置の概略構成を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の好適な実施形態のデバイス製造装置の構成を概略的に示す図である。このデバイス製造装置は、スキャナまたはステッパのような露光装置として構成されている。図１において、ＡｒＦエキシマレーザやＦ_２レーザなどの光源（不図示）から射出された光が照明光学系２に提供される。照明光学系２は、光源から提供された光を用いて、レチクル（原版）１の一部分をスリット光（スリットにより断面形状が規定された光）によって照明する。スリット光によってレチクル１を照明しながらレチクルステージ機構３およびウェハステージ機構１０とによってレチクル１とウェハ（基板）９とが同期走査される。このような同期走査によって、結果としてレチクル１のパターンの全体が投影光学系４を介してウェハ９に転写される。

レチクルステージ機構３は、レチクル１を保持するレチクルステージと駆動部（例えば、リニアモータ等のアクチュエータ）とを含み、定盤１４上で該駆動部によって該レチクルステージを駆動するように構成される。ウェハステージ機構１０は、ウェハ９を保持するウェハステージと駆動部（例えば、リニアモータ等のアクチュエータ）とを含み、定盤１５上で該駆動部によって該ウェハステージを駆動するように構成される。

レチクルステージおよびウェハステージの二次元的な位置は、参照ミラー１１およびレーザー干渉計１２を含む計測器によってリアルタイムに計測される。この計測値に基づいて、ステージ制御装置１３は、レチクル１や、ウェハ９の位置決めや同期制御を行う。露光時は、投影光学系４の焦点面にウェハ９の表面が一致するようにウェハステージ機構１０が制御されうる。ここで、ウェハ９の表面位置（上下方向の位置と傾き）は、不図示の光フォーカスセンサーによって計測され、ステージ制御装置１３に提供される。

デバイス製造装置の本体部分は、不図示の環境チャンバの中に設置され、該本体部分を取り巻く環境が所定の温度に保たれうる。レチクルステージ機構３、ウェハステージ機構１０、レーザー干渉計１２等を取り巻く空間や、投影光学系４を取り巻く空間には、更に個別に温度調整された空気が吹き込まれて、環境温度が更に高精度に維持されうる。

ウェハステージ機構１０やレチクルステージ機構３は、制御対象の駆動の際に駆動部から大きな熱を発生する。駆動部は、ステージ制御装置１３からの命令に応じて制御対象を駆動し、該駆動部からの発熱量は駆動パターン（駆動部を制御するための制御情報）に依存する。

駆動部が発する熱はウェハステージ（ウェハ９）や、レチクルステージ（レチクル１）の膨張や歪みの原因となる。ウェハステージやレチクルステージの膨張や歪は参照ミラー１１の位置変動や傾きを発生させ、レーザー干渉計１２を含む計測器による計測結果に誤差を生じさせうる。また、ウェハ９やレチクル１の膨張や歪は、ウェハ９に形成されるパターンに歪を生じさせうる。また、ウェハステージ機構１０やレチクルステージ機構３の温度が変化すると、その周辺の空気の温度が変化する。温度変化した空気がレーザー干渉計１２の光路に浸入すると屈折率の変化による揺らぎによる計測誤差の原因となる。このため、駆動部が発生する熱は、速やかに回収されるべきである。

ウェハステージ機構１０の駆動部（発熱部）が発生する熱を回収し且つ温度を一定に保つために、当該駆動部の内部または周辺に冷却流路５が配置されている。冷却流路５の内部には、温度調整された冷媒（液体、気体等の流体）３０が流され、冷却流路５は、それに接続された管路３２とともに冷媒３０の循環経路を構成している。循環経路には、タンク２９が配置され、タンク２９に冷媒３０が一次的に蓄えられる。タンク２９内の冷媒３０は、ポンプ３１により管路３２を通して熱交換器（冷却器）２４に送られる。

熱交換器２４としては、例えば、プレート式熱交換器を利用することができる。プレート式熱交換器は、プレートを隔てて冷媒３０と冷却水２７とを対向流で流し、冷媒３０と冷却水２７との間で熱を交換させる。熱交換器２４を通過した冷媒３０は、管路３２に配置された温度センサ２２ａにより温度が測定され、温度センサ２２ａによる測定値は、温度制御装置２０の第１温度制御部２１に提供される。

第１温度制御部２１は、温度センサ２２ａによる測定値が一定となるように制御弁２３の開度を調整する。これにより、熱交換器２４に供給される冷却水２７の流量が調整されるので、冷媒３０の温度が調整される。冷却水２７は、典型的には不図示の工場設備より管路２５を通して供給される。ここで、熱交換器２４は、温度調整部の一例であり、これに代えて、ペルチェ素子を利用し温度調整部や、ホットガスバイパス式の冷却能力が可変の冷凍機を含む温度調整部を用いてもよい。

第１温度制御部２１により目標温度に一致するように温度が調整された冷媒３０は、管路３２を介してウェハステージ機構１０の駆動部の内部またはその周辺に供給される。熱交換器２４と該駆動部との間には加熱器２８が配置され、ウェハステージ機構１０には、例えば駆動部の周囲に、温度センサ２２ｂが配置されている。温度センサ２２ｂにより温度が測定され、温度センサ２２ｂによる測定値が温度制御装置２０の第２温度制御部２６に提供される。第２温度制御部２６は、温度センサ２２ｂによる測定値が一定となるように加熱器２８を制御し、これにより、加熱器２８を通過する冷媒３０の温度が調整される。冷媒３０は、ウェハステージ機構１０に設けられた冷却流路５を通過しながら駆動部（発熱部）が発生する熱を回収し、ウェハステージ機構１０の温度を一定に維持する。

ウェハステージ機構１０の駆動部は、ステージ制御装置１３から提供される、駆動パターンに従う駆動指令により駆動され、該駆動部からの発熱量は、駆動パターンに依存して変化しうる。駆動パターンとは、制御対象を制御するための目標値（例えば、目標位置）、目標状態または指令値の時間的な変化である。

従来の温度制御方法では、発熱量が最大となる駆動パターンにおいても駆動部の温度制御が可能となるように定められた目標温度が不変の目標温度として設定されていた。したがって、発熱量の大小に関係なく、その不変の目標温度に従って熱交換器２４において冷媒３０が冷却されていた。よって、従来の温度制御方法では、発熱量が小さい場合においても、最大の発熱量を想定して定められた低い温度に調整された冷媒３０が加熱器２８に供給され、その冷媒３０が加熱器２８によって常に加熱される。そのため、特にデバイス製造装置の稼働率が低い状態や、発熱量が低い駆動パターンでデバイス装置が動作している場合において、過剰に電力が消費されていた。

そこで、本発明の好適な実施形態では、ウェハステージ機構１０の駆動部を制御するための駆動パターン（制御情報）に応じて、ステージ制御装置１３は、第１温度制御部２１による制御の目標温度を変更する。より具体的には、ステージ制御装置１３は、ウェハステージ機構１０駆動部からの発熱量に応じて目標温度を設定する。例えば、ウェハステージ機構１０の駆動部からの発熱量が増加する場合には、それに応じて目標温度が低く設定される。また、ウェハステージ機構１０の駆動部からの発熱量が減少する場合には、それに応じて目標温度が高く設定される。これにより、第２温度制御部２６の加熱器２８によって無駄に消費される電力を低減することができる。

勿論、ステージ制御装置１３と温度制御装置２０との間にデバイス製造装置の全体の動作を制御する不図示の主制御部を介在させてもよい。或いは、主制御部が駆動パターンをステージ制御装置１３に供給するとともに、その駆動パターンに応じた目標温度の設定を温度制御装置２０に指令してもよい。

図１に例示したデバイス製造装置では、ウェハステージ機構１０にのみ冷媒３０を通す冷却流路５が配置されているが、レチクルステージ機構３にも同様な冷却管路が配置されうる。

図２Ａ〜２Ｄは、最大の発熱量を許容する不変（一定）の目標温度を第１温度制御部２１の目標温度として設定する方法を比較例として説明する図である。図２Ｅ〜２Ｈは、発熱量に応じた目標温度をステージ制御装置１３が第１温度制御部２１の目標温度として設定する方法を本発明の好適な実施形態として説明する図である。

図２Ａと図２Ｅは、ウェハステージ機構１０の駆動部の発熱量を例示している。縦軸は発熱量（Ｗ）、横軸は時間（ｓ）を表す。最も小さい発熱量は待機状態を示し、時間＝１００（ｓ）から４００（ｓ）の区間は、ウェハステージが駆動パターンに従って低加速度で駆動され、発熱量が小さい区間である。時間＝６００（ｓ）から１０００（ｓ）の区間は、ウェハステージが駆動パターンに従って高加速度で駆動され、発熱量が大きい区間である。最も大きい発熱量は、ウェハステージが駆動パターンに従って最大の加速度で駆動されるときの発熱量である。

図２Ｂと図２Ｆは、温度センサ２２ｂによる測定値を例示している。図２Ｂと図２Ｆより、駆動部の発熱量の変化点で温度変動が発生することが分る。

図２Ｃは、比較例における冷媒３０の温度変化を例示している。第１温度制御部２１による制御の目標温度は、２１．８℃とした。第２温度制御部２６により制御される加熱器２８の出口温度は、駆動部が最大の発熱となった場合でも、第１温度制御部２１による制御の目標温度よりも高い温度を維持することができている。よって、第２温度制御部２６から加熱器２８へ出力される操作量が下限値で飽和することなく、ウェハステージ機構１０の駆動部構の温度を制御することができている。

図２Ｄは、加熱器２８の消費電力を例示している。ウェハステージ機構１０が待機中のときに最も消費電力が高く、ウェハステージ機構１０の駆動部からの発熱が最大のときに最も加熱器２８の消費電力が低くなる。

図２Ｃは、本発明の好適な実施形態における第１温度制御部２１により温度が制御された冷媒３０の温度（温度センサ２２ａの測定値）と、第２温度制御部２６により操作される加熱器２８を通過した冷媒３０の温度とを例示している。第１温度制御部２１による定常時の制御の目標温度は、比較例に比べて高く設定される。発熱量が小さな駆動パターンの場合には、第１温度制御部２１による制御の目標温度を高く設定しても、第２温度制御部２６により操作される加熱器２８は、下限値で飽和することなく冷媒３０の温度を制御可能である。しかし、より大きな発熱を生じさせる駆動パターンの場合は、第１温度制御部２１による制御の目標温度を低く設定する。これにより、第２温度制御部２６により操作される加熱器２８は、下限値で飽和することが避けられる。

図２Ｈは、本発明の好適な実施形態における加熱器２８の消費電力を例示している。消費電力が大きくなる待機時の消費電力を抑えつつ比較例と同等の温度制御が可能であることが分る。

図３は、ステージ制御装置１３で実行される処理の一例を示すフローチャートである。なお、この処理は、前述のように、例えば、第１温度制御部２１およびステージ制御装置１３を制御する主制御装置によって実行されてもよい。

ステージ制御装置１３は、ウェハステージ機構１０の駆動部を動作させるジョブが発生した場合、ステージの加速度、速度、ショットサイズ、ショット数などの情報に基づいて駆動部からの発熱量を予測する。そして、ステージ制御装置１３は、その予測結果に基づいて第１温度制御部２１の目標温度を算出する。算出した目標温度が設定済みの目標温度よりも低い場合には、ステージ制御装置１３は、第１温度制御部２１の目標温度を算出した目標温度を変更する。また、ジョブが終了した後、ステージ制御装置１３は、目標温度を初期値に変更する。

図４Ａは、第１温度制御部２１を含む１次温度調整システムのブロック図である。ステージ制御装置１３によって第１温度制御部２１に目標温度が設定される。第１温度制御部２１は、メモリ３４に目標温度を格納し、当該目標温度と温度センサ２２ａによる温度の測定値との偏差を随時算出してＰＩＤ補償器３３に供給する。ＰＩＤ補償器３３は、偏差に基づいて操作量を算出して制御弁２３に供給する。制御弁２３は、ドライバ（Ｄｒｉｖｅｒ）３６を介して弁３７の開度を制御する。

弁３７の開度が変化することで熱交換器２４に流れ込む冷却水２７の流量が変化する。熱交換器２４において冷媒３０と冷却水２７との間で熱交換がなされる。熱交換器２４を通過した冷媒３０の温度は、温度センサ２２ａにより測定され、その測定値は、第１温度制御部２１にフィードバックされる。

図４Ｂには、第２温度制御部２６を含む２次温度調整システムのブロック図である。２次温度調整システムは、１次温度調整システムとは独立したフィードバック制御システムである。第２温度制御部２６は、メモリ３５に目標温度を格納し、当該目標温度と温度センサ２２ｂによる温度の測定値との偏差を随時算出してＰＩＤ補償器３３に供給する。ＰＩＤ補償器３３は、偏差に基づいて操作量を算出してＰＷＭ変換ドライバ（Ｄｒｉｖｅｒ）３６に供給する。ＰＷＭ変換ドライバ３６は、その操作量に従ってヒータ３８を駆動して熱を発生させ、冷媒３０を加熱する。加温された冷媒３０は、ウェハステージ機構１０の冷却流路５を流れてウェハステージ機構１０の駆動部を冷却する。ウェハステージ機構１０の温度は、温度センサ２２ｂによって測定され、その測定値は、第２温度制御部２６に供給される。

図５は、図３に示す処理の変形例を示す図である。この変形例では、第１温度制御部２１による制御の目標温度を、トリガーを利用して、ウェハステージ機構１０（及び／又はレチクルステージ機構３）の駆動部の発熱量が小さい段階から予め変更する。第１温度制御部２１を含む１次温度調整システムにおける熱交換器２４から、第２温度制御部２６を含む２次温度調整システムにおける加熱器２８までの距離が長く、２次温度調整システムによる温度制御に遅れが生じる場合を想定する。この変形例は、駆動部の発熱が増大するタイミングと同時に第１温度制御部による制御の目標温度を変更したのでは第２温度制御部を含む２次温度調整システムによって温度を適切に調整することができない場合に有用である。トリガーとしては、例えば、先頭のウェハ９を搬入する動作や、先頭のウェハ９のマーク検出や、ウェハステージ機構１０のウェハステージに埋め込まれたマークの計測命令などを利用してもよい。

図６は、図４Ａに示す１次温度調整システムに対して、第１温度制御部２１による制御の目標温度を変更すると同時に第１温度制御部２１の操作量にオフセットを加算する加算器ＡＤを追加したものである。図６に示す１次温度調整システムは、無駄時間が大きくてＰＩＤ補償器３３の比例ゲイン（Ｐ）を強く設定することが困難な制御システムへの適用において有用である。第１温度制御部２１による制御の目標温度が変更されたとき、それに応じて偏差が増大し、ＰＩＤ補償器３３から出力される操作量は、比例ゲイン（Ｐ）により決まる傾きで降下する。しかし、比例ゲイン（Ｐ）が弱く設定しなければ安定しない制御システムにおいては、この操作量の減少の傾きは弱く、目標温度への収束時間が長くなってしまう。このため、目標温度の変更とほぼ同時に、ＰＩＤ補償器３３から出力される操作量に対して加算器ＡＤによってオフセットを加算し、制御特性を改善することが好ましい。また、操作量のオフセットの値は、正負どちらの場合もありえる。

図７は、操作量にオフセットを加算する場合（ラインｂ）と、操作量にオフセットを加算しない場合（ラインａ）とにおける温度応答性を例示する図である。操作量にオフセットを加算したラインｂの方が、ラインａよりも温度傾斜を大きくすることが可能である。

図８は、本発明の他の好適な実施形態のデバイス製造装置の構成を概略的に示す図である。図８に示す実施形態は、第１温度制御部２１を含む１つの１次温度調整システムに対して、第２温度制御部２６を含む２つの２次温度調整システムを有する。図１との相違点は、レチクルステージ機構３に冷却流路６を有する点である。レチクルステージ機構３には、温度センサ２２ｃを配置し、温度センサ２２ｃによる温度の測定値は、第２温度制御部２６に供給される。第２温度制御部２６は、温度センサ２２ｃによる温度の測定値に応じて、冷却流路６に供給される冷媒３０を加熱する加熱器３９を操作し、冷媒３０の温度を調整する。この例では、２系統の２次温度調整システムを示したが、より多くの２次温度調整システムを設けてもよい。また、２次温度調整システムによる温度調整の対象は、温度変化の小さな定盤１４、１５や投影光学系４をも含みうる。

図９は、本発明の他の好適な実施形態の温度制御装置２０のブロック図である。この温度制御装置２０は、例えば、図１に示すデバイス製造装置に適用されうる。図４Ａ、４Ｂに実施形態では、１次温度調整システムと２次温度調整システムとが独立している。

第２温度制御部２６のＰＩＤ補償器３３とドライバ３６との間にスイッチ４１が追加されている。図９に示す温度制御装置２０は、動作モードとして、第１モードと第２モードを含む。動作モードは、駆動プロファイル（駆動部を制御するための制御情報）に応じてステージ制御装置１３等の制御部によって決定されうる。

第１モードでは、温度センサ２２ｂによって測定される温度とメモリ３５に格納された目標温度との偏差に基づいて熱交換器２４による冷却が制御されつつ加熱器２８による加熱が停止される。第２モードでは、温度センサ２２によって測定される温度とメモリ３４に格納された第１目標温度との偏差に基づいて熱交換器２４による冷却が制御される。また、第２モードでは、当該制御とは並行して、温度センサ２２ｂによって測定される温度とメモリ３５に格納された第２目標温度との偏差に基づいて加熱器２８による加熱が制御される。

スイッチ４１の出力側のノーマルオープンラインはドライバ３６に接続され、ノーマルクローズラインは物理量変換部４０に接続されている。物理量変換部４０は、第２温度制御部２６のＰＩＤ補償器３３の出力値（％）を温度（℃）に変換する。物理量変換部４０の出力は、第１温度制御部２１内の加減算器に接続されている。スイッチ４１の切り替えは、ステージ制御装置１３によって制御されうる。

ウェハステージ機構１０が待機状態である場合には、動作モードとして第１モードが選択される。第１モードでは、ステージ制御装置１３は、スイッチ４１をＯＦＦ状態（ＰＩＤ補償器３３の出力が物理量変換部４０に接続された状態）にする。このとき、第２温度制御部２６がメジャーループとして機能し、第１温度制御部２１がマイナーループとして機能するカスケード制御となり、温度センサ２２ｂで測定される温度情報が第２温度制御部２６の目標温度に整定するように第１温度制御部２１は動作する。このとき、２次温度調整システムの加熱器２８は駆動されないため電力の消費は発生せず、待機時の消費電力を削減することが可能となる。

ウェハステージ機構１０が稼動する場合には、動作モードとして第２モードが選択される。第２モードでは、ステージ制御装置１３は、スイッチ４１をＯＮ状態（ＰＩＤ補償器３３の出力がドライバ３６に接続された状態）にする。第１温度制御部２１の加減算器へ入力していた物理量変換部４０の出力はゼロとなり、第１温度制御部２１は独立した温度制御システムとして機能する。また、第２温度制御部２６の操作量は加熱器２８に接続され、こちらも独立した温度制御系として機能する。これにより、生産性の低い待機状態においては、加熱器２８が消費する電力を低減し、駆動部が動作している状態では、図４Ａ、図４Ｂと同様の温度制御を実現する。

図１０は、図９に示す実施形態に対して、ステージ制御装置１３によってＰＩＤ補償器３３を制御する機能を追加した実施形態である。ステージ制御装置１３は、スイッチ４１をＯＦＦ状態またはＯＮ状態にして温度制御方法（動作モード）を切り替えるが、温度制御方法により最適なＰＩＤは異なる。このため、スイッチ４１の切り替えと同時にＰＩＤ補償器３３のパラメータが変更される。ＰＩＤ補償器３３のパラメータの変更は、ステージ制御装置１３によってなされる。または、スイッチ４１に同期して、温度制御装置２０に予め設定されたパラメータを利用してパラメータを変更してもよい。

図１１は、本発明の他の好適な実施形態のデバイス製造装置の構成を概略的に示す図である。図１と異なる点は、温度制御装置２０による制御の目標温度を、デバイス製造装置に設けられたコンソール１６および／または遠隔地でデバイス製造装置にアクセス可能なリモートコンソール１７からの指令によって設定する点である。コンソール１６およびリモートコンソール１７は、例えば、タッチパネルおよび／またはスイッチを含みうる。

図１２は、図９に示す温度調整システムにおけるステージ制御装置１３の代わりに、コンソール１６および／または１７を設けたものである。この実施形態では、カスケード制御と、各々独立した温度制御方法とを、コンソール１６および／または１７の操作によって選択することができる。

図１１および図１２に示す実施形態は、デバイス製造装置がメンテナンスされる場合などのように数時間から数日間に渡りデバイスの製造が行われない場合に有用である。デバイス製造装置における温度制御が停止されると、デバイス製造装置は、クリーンルームの温度に一致してしまう。この状態から再び露光できる状態に達するまでには、数時間から４８時間の温度安定時間を必要とする。このため、省エネを図りつつ、温度を一定に保つ機能は有効である。この実施形態は、温度制御システムをステージ制御装置１３から切り離すことで、ソフト開発に要する負荷が軽減される点でも有利である。また、ＰＩＤ補償器３３等のパラメータを制御方式によって切り替えられると更に良い。パラメータにはトレランスの判定を行う閾値なども含まれうる。

図１３は、本発明の他の好適な実施形態のデバイス製造装置の温度調整システムの構成を概略的に示す図である。この実施形態では、コンソール１６および／または１７からの信号に応じて、第１温度制御部２１による制御の目標温度が変更される。目標温度は、例えば、温度制御装置２０に予め設定されたパラメータを利用して変更されうる。目標温度は、温度制御装置２０に予め設定されたパラメータに限らず、コンソール１６および／または１７からの信号に応じて、コンソール１６、１７、ステージ制御装置１３、または、不図示の制御部から取得してもよい。

さらに、例えばコンソール１６および／または１７にタイマ機能を備え、第１温度制御部２１の目標温度をタイマ機能によって与えられるタイミングに応じて変更してもよい。例えば、夜間にデバイス製造装置が待機状態になる場合には、午後１０から翌朝の午前５時までの間、省エネ運転を行い、ユーザが利用する昼間は、高精度な温度環境に自動的に戻すことも有効である。

図１４、本発明の他の好適な実施形態のデバイス製造装置の構成を概略的に示す図である。図１１との相違点は、コンソール１６および／または１７からの信号に応じて、ポンプ３１の運転周波数を変更する機能が追加されていることである。ポンプ３１は、インバータ（流量制御器）による運転が好ましい。省エネ状態へ移行したときには、インバータの周波数を下げてポンプ３１から吐出される冷媒３０の流量を低下させることが好ましい。冷媒３０の流量を抑えることで、熱交換器２４で必要とする冷却水２７の消費流量を低下、および、第２温度制御部２６の加熱器２８の消費電力も低下させることができる。このとき、温度制御特性が大きく変わるため、ＰＩＤ補償器３３のパラメータや、トレランス判定のパラメータなども同時に変更するとよい。

デバイス製造装置は、露光装置に限定されるものではなく、発熱部を有するあらゆる装置（例えば、成膜装置、エッチング装置、検査装置、操作装置）でありうる。

本発明の好適な実施形態のデバイス製造方法は、例えば、半導体デバイス、液晶デバイス等のデバイスの製造に好適である。前記方法は、感光剤が塗布された基板を、露光装置として構成されたデバイス製造装置を用いて露光する工程と、前記露光された基板を現像する工程とを含みうる。さらに、前記デバイス製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含みうる。

Claims (10)

1. 制御対象の駆動の際に熱を発生する駆動部を有するデバイス製造装置であって、
   前記駆動部が発生した熱を回収するための冷媒が流れる管路と、
   前記管路を流れる冷媒を冷却する冷却器と、
   前記冷却器と前記駆動部との間に配置されて前記冷却器によって冷却された冷媒を加熱する加熱器と、
   前記駆動部を制御するための制御情報に応じて前記冷却器による冷却を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするデバイス製造装置。
2. 前記制御部は、前記制御情報に応じて前記冷却器による冷却の目標温度を設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス製造装置。
3. 前記制御部は、前記制御情報に基づいて予測される前記駆動部の発熱量に応じて前記冷却器による冷却の目標温度を設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス製造装置。
4. 前記駆動部またはその周辺の温度と目標温度との偏差に応じて前記冷却器による冷却を制御するための操作量を出力するＰＩＤ補償器を含む温度制御部と、
   前記制御情報に応じて前記操作量に対してオフセットを加算する加算器と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデバイス製造装置。
5. 動作モードとして、
   前記駆動部またはその周辺の温度と目標温度との偏差に基づいて前記冷却器による冷却を制御しつつ前記加熱器による加熱を停止する第１モードと、
   前記冷却器と前記加熱器との間における冷媒の温度と第１目標温度との偏差に基づいて前記冷却器による冷却を制御しつつ前記駆動部またはその周辺の温度と第２目標温度との偏差に基づいて前記加熱器による加熱を制御する第２モードと、
   を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデバイス製造装置。
6. 前記制御情報に応じて前記動作モードが決定される、
   ことを特徴とする請求項５に記載のデバイス製造装置。
7. コンソールからの指令に応じて前記動作モードが決定される、
   ことを特徴とする請求項５に記載のデバイス製造装置。
8. コンソールからの指令に応じて冷媒の流量を制御する流量制御器を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のデバイス製造装置。
9. 露光装置として構成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のデバイス製造装置。
10. 請求項９に記載のデバイス製造装置を用いて基板を露光する工程と、
    前記工程で露光された基板を現像する工程と、
    を含むことを特徴とするデバイス製造方法。

Images