JP2009264772A - Flow evaluation apparatus and flow evaluation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体の周囲の流体の流れを評価する流れ評価装置および流れ評価方法に関する。 The present invention relates to a flow evaluation apparatus and a flow evaluation method for evaluating a flow of a fluid around a moving body.
半導体製造プロセスにおけるケミカル汚染対策として、ダウンフローという空調方式を採用した露光装置が知られている(例えば特許文献1参照)。ダウンフローとは、装置の上方から空気を吹き出し、装置下方から排気する空調方式であり、これにより露光装置内のウェハステージ上に搭載されたウェハの周囲の空間をクリーン度の高い状態に保つことができる。 As a countermeasure against chemical contamination in a semiconductor manufacturing process, an exposure apparatus that employs an air conditioning system called downflow is known (see, for example, Patent Document 1). Downflow is an air conditioning system that blows out air from the top of the apparatus and exhausts it from the bottom of the apparatus, thereby keeping the space around the wafer mounted on the wafer stage in the exposure apparatus in a highly clean state. Can do.
この種の露光装置では、ダウンフロー直下に高速で移動するウェハステージが存在するため、ウェハステージが移動した際にダウンフロー流れに乱れが生じる。ウェハステージの位置計測には一般的にレーザ干渉計が用いられるが、ステージ移動時のダウンフロー流れの乱れにより、レーザビーム光路内の空気の揺らぎに起因する局所的な屈折率変化が生じる場合がある。そのような局所的屈折率変化は干渉計の計測値のゆらぎの原因となり、ウェハステージの位置計測精度を損なうおそれがあった。 In this type of exposure apparatus, there is a wafer stage that moves at a high speed immediately below the downflow, so that the downflow flow is disturbed when the wafer stage moves. A laser interferometer is generally used to measure the position of the wafer stage, but local refractive index changes due to air fluctuations in the laser beam optical path may occur due to disturbances in the downflow flow during stage movement. is there. Such a local refractive index change may cause fluctuations in the measurement value of the interferometer, which may impair the position measurement accuracy of the wafer stage.
そのため、露光装置等においては、ステージ移動に伴う空気の流れを予め評価しておき、その結果を装置設計に反映することが非常に重要となる。しかしながら、ダウンフロー環境内に設置された実機により流れ評価を行うのは、非常に困難であるという問題があった。 Therefore, in an exposure apparatus or the like, it is very important to evaluate the air flow accompanying the stage movement in advance and reflect the result in the apparatus design. However, there is a problem that it is very difficult to perform flow evaluation using an actual machine installed in a downflow environment.
請求項1の発明に係る流れ評価装置は、移動試験体の周囲の空気の流れを評価する流れ評価装置であって、供給口、排出口および光透過壁を有する槽と、トレーサ粒子が混入された流体を供給口から排出口へ流動させる流体循環装置と、移動試験体を槽の流体内で移動させる駆動部と、平面状のシート光を、光透過壁を通して槽内の計測領域に入射する照明装置と、シート光により照明されたトレーサ粒子を撮像する撮像装置と、所定時間間隔で撮像装置により撮像された複数の撮像データに基づいて、粒子画像流速測定法により移動試験体の周囲の流体の速度を演算する演算部とを備えることを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載の流れ評価装置において、照明装置はパルス光源の光を平面状のシート光に変換して出射するものであり、駆動部の駆動とパルス光源の発光と撮像装置の撮像とを同期制御する同期制御部を備えたものである。
請求項3の発明は、請求項1または2に記載の流れ評価装置において、移動試験体は露光装置のステージを模擬して形成され、流体循環装置は流体をステージの周囲空気の流れ条件に相当する流れ条件で流動させるようにしたものである。
請求項4の発明に係る流れ評価方法は、露光装置のステージの周囲空気の流れを評価する流れ評価方法であって、ステージを模擬して形成された移動試験体を収納する槽内に、トレーサ粒子が混入された流体をステージの周囲空気の流れ条件に相当する流れ条件で流動させ、移動試験体の周囲の流体を平面状のシート光で照明し、シート光で照明されたトレーサ粒子を所定時間間隔で複数回撮像して、粒子画像流速測定法により移動試験体の周囲の流体の流れを計測することを特徴とする。
The flow evaluation apparatus according to the invention of
According to a second aspect of the present invention, in the flow evaluation device according to the first aspect, the illuminating device converts the light of the pulse light source into a planar sheet light and emits it, and drives the drive unit and emits light from the pulse light source. And a synchronization control unit that controls the imaging of the imaging apparatus synchronously.
According to a third aspect of the present invention, in the flow evaluation apparatus according to the first or second aspect, the moving test body is formed by simulating the stage of the exposure apparatus, and the fluid circulation device corresponds to the flow condition of the ambient air around the stage. It is made to flow under the flow conditions.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a flow evaluation method for evaluating a flow of ambient air around a stage of an exposure apparatus, wherein a tracer is placed in a tank for storing a moving specimen formed by simulating the stage. The fluid mixed with particles is caused to flow under a flow condition corresponding to the flow condition of the ambient air around the stage, the fluid around the moving specimen is illuminated with a planar sheet light, and the tracer particles illuminated with the sheet light are predetermined. It is characterized in that a plurality of images are taken at time intervals and the flow of fluid around the moving specimen is measured by a particle image velocimetry.
本発明によれば、移動試験体の周囲の流体の流れを精度良く計測することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately measure the flow of the fluid around the moving specimen.
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図1は、本発明による流れ評価装置の一実施の形態を示す図である。流れ評価装置は、疑似ダウンフロー装置200とPIV計測系100とを備えている。図1に示す流れ評価装置は、ダウンフロー空間に配置された露光装置(ステッパー装置)の流れ評価を行うものであり、疑似ダウンフロー装置200は、ダウンフロー空間内に配置されたウェハステージを擬似的に再現する装置である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a flow evaluation apparatus according to the present invention. The flow evaluation device includes a
図2は、露光装置の概略構成を示す図である。露光装置Sは、露光光によりレチクルRを照明する照明系13と、レチクルRが載置されるレチクルステージ2と、ウェハWが載置されるウェハステージ3と、レチクルRに形成されたパターンをウェハWに投影露光する投影光学系4を備える。これら構成部品は、ケース5によって覆われた露光室6内に収容されている。露光装置Sはクリーンルーム内に設置されている。
FIG. 2 is a view showing a schematic configuration of the exposure apparatus. The exposure apparatus S includes an
レチクルステージ2は支持台7上に支持され、水平面内の互いに直交する方向(例えば、XY方向)に移動可能な2次元ステージを構成している。ウェハステージ3は基台8上に支持され、XY方向に移動可能な2次元ステージを構成している。各ステージ2,3は、例えばリニアモータなどの駆動装置によってそれぞれXY方向に駆動される。
The
レチクルステージ2のXY方向位置およびウェハステージ3のXY方向位置は、それぞれレーザ干渉計9a,10aにより計測される。レーザ干渉計9a,10aは、各ステージ2,3上に固定された移動鏡9b、10bに向かってレーザビームを照射し、移動鏡9b、10bからの反射光と基準面からの反射光との干渉によりレチクルステージ2およびウェハステージ3の位置をそれぞれ計測する。このステージ位置の計測結果に基づいて各ステージ2,3が駆動され、レチクルRに形成されたパターンがウェハWの所定位置に正確に投影露光される。なお、干渉計9a,10aと移動鏡9b,10bはX軸用およびY軸用にそれぞれ設けられるが、ここではいずれか一方のみ図示している。
The XY direction position of
ウェハステージ3の上方に配置された支持フレーム11には、ダクト12が設けられている。ダクト12の下面に形成された複数の吹出口12aからは、不図示の空調装置で生成された所定温度の空気が下方に向けて吹き出される。この空調空気は、基台8の周囲に形成された排気口12bを介して露光室6の外部に排気される。これにより、ウェハWおよびウェハステージ3の周囲はダウンフロー空間とされる。
The
(疑似ダウンフロー装置200の説明)
図1に示すような露光装置において、ウェハステージ移動時のエアフローの乱れを、実機を用いて計測するのは困難なため、本実施の形態では上述したように疑似ダウンフロー装置200を用いてダウンフロー空間における空気の乱れを再現し、PIV計測系100により流れを計測するようにしている。
(Description of the pseudo down flow apparatus 200)
In the exposure apparatus as shown in FIG. 1, it is difficult to measure the turbulence of the air flow during the movement of the wafer stage using an actual apparatus. The air turbulence in the flow space is reproduced, and the flow is measured by the
図3は疑似ダウンフロー装置200の一例を示す図であり、(a)は疑似ダウンフロー装置200の全体構成を示し、(b)は(a)のb矢視図である。疑似ダウンフロー装置200は、水が循環するダクト20と、ダクト20の途中に設けられた略直方体形状の水槽30とを有する回流水槽として構成される。ダクト20は、水平方向に延在する上下一対の水平ダクト部21,22と、水平ダクト部21,22の両端部にて立設する一対の鉛直ダクト部23,24とを有し、水平ダクト部21,22と鉛直ダクト部23,24は互いに連通している。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the
水槽30の両側面部には互いに同一高さに給水口31と排水口32とが開口され、給水口31と排水口32とを介して水槽内が水平ダクト部22に連通している。水平ダクト部22には、水を循環させるためのインペラ25が配設されている。インペラ25を駆動すると、ダクト内の水は給水口31を介して水槽30内に流入し、水槽30内を図示右側から左側へと流れ、排水口32からダクト側へと流出する。インペラ25の回転数は変更可能であり、インペラ25の回転数を調整することで、水槽内を流れる水の流速を調整できる。水槽30は、外部から水槽内の状態を観察できるように、ガラスやアクリル等の透明板33によって全体が形成されている。
A
水槽30の内壁には排水口32に面して整流装置34が取り付けられ、整流装置34を介して水槽内に擬似床35が固定されている。擬似床35の給水口31に対向する面には、給水口31とほぼ同一高さに試験体36が設けられている。試験体36は、ストラット37により擬似床35の表面上をスライド可能に支持されている。ストラット37の上端部は水槽30の上面を貫通し、水槽上方の支持台38に設けられたアクチュエータ39に連結されている。アクチュエータ39を駆動することにより、試験体36は、擬似床35の表面に沿って図3(b)の矢印で示す各方向(上下左右方向および斜め方向)に移動可能である。
A
図4は整流装置34を示す図であり、(a)は排水口32側から見た斜視図、(b)は給水口31側から見た斜視図である。整流装置34は、略X字状に交差して形成されたクロスプレート341と、クロスプレート341の一端面に固定されたベースプレート342とを有し、クロスプレート341の他端面に擬似床35が固定されている。ベースプレート342の中央部には排水口32が開口されている。図4(b)に示すようにベースプレート342および擬似床35はともに略矩形状であるが、擬似床35の縦方向および横方向の長さはベースプレート342の縦方向および横方向の長さよりも短い。擬似床35の周囲には、流水回収部343が設けられている。
4A and 4B are views showing the
図5は水槽30内の水の流れを示す図である。水槽30に流入した水は、図の矢印で示すように擬似床35の表面に向けて略垂直に流れた後、擬似床35の外側の流水回収部343を通って擬似床35の裏側へと迂回し、中央の排水口32から流出する。これにより排水口近傍の流れが整流され、排水口32の吸い込みの影響による偏流の発生を防止でき、試験体36の周囲を均一な流れとすることができる。
FIG. 5 is a view showing the flow of water in the
図3に示す疑似ダウンフロー装置200は露光装置内と等価なダウンフロー流れを再現する装置であって、実機をスケールダウンしたものである。水槽30は露光装置100に対応し、試験体36はウェハステージ3に対応し、擬似床35は基台8に対応する。また、給水口31は吹出口12aに対応し、流水回収部343および排水口32は排気口12bに対応する。
A
露光装置内および水槽内の流れ条件を比較すると、露光装置内には温調空気が流れるのに対し、水槽内には水が流れる点で異なる。このため、同一の流れ場として評価するためには、流れの状態を表す指標であるレイノルズ数Re(Re=Ud/ν)をほぼ一致させる必要がある。なお、Uは代表速度、dは代表長さ、νは流体の動粘性係数であり、例えば、水槽30内の流体の速度を代表速度Uに、試験体36の寸法を代表長さdに選ぶ。水の動粘性係数と空気の動粘性係数との比は、例えば20℃のときには約1/15なので、分子=Udの値も約1/15となって、試験体36や水槽30を小型化することができる。なお、代表速度Uである水の流速は、インペラ25の回転数を変更することで調整可能である。
Comparing the flow conditions in the exposure apparatus and the water tank, the temperature-controlled air flows in the exposure apparatus, but the water flows in the water tank. For this reason, in order to evaluate the same flow field, it is necessary to make the Reynolds number Re (Re = Ud / ν), which is an index representing the flow state, substantially coincide. U is the representative speed, d is the representative length, and ν is the kinematic viscosity coefficient of the fluid. For example, the speed of the fluid in the
ダウンフロー流れをPIV計測系100で計測する際には、水槽内の水の流れを可視化するためトレーサを混入する。トレーサは、例えばポリスチレン粒子等、比重が水に近いものを用いることが好ましい。ポリアミド系の粉末や蛍光粒子などを用いることもできる。トレーサを混入後、所定回転数でインペラ25を駆動して水槽内に水を供給する。給水口31を介して流入した水は、試験体36の周囲を流れ、排水口32から流出する。流体の流れに沿ってトレーサが移動するので、そのトレーサの位置をPIV計測系100で計測することにより、試験体36を移動させた際の流体の流れの変化を計測することが可能となる。
When the downflow flow is measured by the
(PIV計測系の説明)
図6はPIV(Particle Image Velocimetry:粒子画像流速測定法)の原理を説明する図である。PIVとは、水や空気等の流体の速度計測法の一種である。一例としては、図6に示すように、微細なトレーサ粒子60を流れの中に混入させて、その流れに対してレーザ光等によるシート状の光L(以下ではシート光と呼ぶことにする)を照射する。シート光が照射されたトレーサ粒子60をCCDカメラ等により撮像し、連続した2時刻(時刻t0,t1)の画像を取得する。流れ空間のトレーサ粒子60は局所の流れとともに移動すると仮定すると、流れ空間の局所の流速Uは、画像上におけるトレーサ粒子60の移動量ΔXと2時刻の時間間隔ΔT(=t1−t0)とから式(1)により求まる。式(1)においてαは画像の変換係数であり、撮像系の横倍率Mと単位換算計数βとから、α=β/Mで与えられる。
U=α・ΔX/ΔT …(1)
(Description of PIV measurement system)
FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of PIV (Particle Image Velocimetry). PIV is a type of velocity measurement method for fluids such as water and air. As an example, as shown in FIG. 6,
U = α · ΔX / ΔT (1)
図1に示すように、本実施の形態のPIV計測系100は、レーザ光源101,シート光学系102,反射ミラー103,カメラ104,同期装置105,信号入出力ユニット106,制御用PC(パーソナルコンピュータ)107および解析用PC108を備えている。レーザ光源101からパルスレーザ光が出射されると、そのレーザ光はシート光学系102によりシート光Lとされる。シート光Lは反射ミラー103により反射され、水槽30の底面から上方に向けてほぼ垂直に入射する。その際、シート光Lは、シート光Lの面が流れに対してほぼ平行に入射するとともに、試験体36を横切るように入射する。なお、反射ミラー103の傾き角度を変えて、シート光Lの入射角を変更して計測を行うようにしても良い。
As shown in FIG. 1, the
カメラ104は、流体中に混入されたトレーサ粒子(不図示)からの散乱光を撮像する。本実施の形態では、カメラ104には固体撮像素子(CCDセンサやCMOSセンサ等)を用いたデジタルカメラが用いられ、微小時間間隔(例えば1ミリ秒間隔)で複数枚の画像を撮像することができる。なお、ダブルパルスレーザ光源を用いる場合には、瞬間的に2時刻連続して照明される。
The
カメラ104により撮像された画像のデータは信号入出力ユニット106に入力され、信号入出力ユニット106を介して解析用PC108へと送られ、PC108の記録媒体に記録される。トレーサ粒子画像は解析用PC108により画像処理され、2時刻画像から速度分布が求められる。得られた速度ベクトルは、後処理の後に誤ベクトルが除去され、最終的な瞬時の速度分布として修正される。なお、2台のカメラを用いて異なる方向から撮像することで、3次元の速度ベクトルを求めることもできる。
Data of an image captured by the
アクチュエータ39はステッピングモータで構成され、制御用PC107により移動速度の制御を容易に行うことができる。制御用PC107によりアクチュエータ39の動作指令が発せられると、パルス電圧(トリガ信号)が信号入出力ユニット106に入力され、そのパルス電圧をカメラ104への撮影開始のトリガとして使用する。このようにして、カメラ撮影と試験体36の移動とを同期させることで、移動に伴う流れの変化を詳細に計測することができる。レーザ光源101はパルスレーザ光を発するので、シート光Lの発光とカメラ撮影との同期を取るために、シンクロナイザ等の同期装置105が用いられる。図2では、パルス電圧(トリガ信号)が制御用PC108から信号入出力ユニット106に入力されているが、破線で示すようにトリガ信号を同期装置105に直接入力して、同期装置105によりレーザ光源101とカメラ104とを同期させるようにしても良い。
The
図1に示す例では、レーザ光にパルス光を用いているので同期装置105を用いて発光タイミングを撮影と同期させたが、連続光を発生するレーザ光源を用いる場合には同期装置105は必要ない。また、解析用PC107と制御用PC108とを同一のPCで構成するようにしても良い。ここでは、カメラ104のデジタル画像データを解析用PC107に取り込んで、流速を求めるようにしたが、フィルム式のハイスピードカメラで撮影した画像上のトレーサ粒子位置から流速を求めることも、原理的には可能である。
In the example shown in FIG. 1, since the pulsed light is used for the laser light, the light emission timing is synchronized with the photographing using the
上述したように、本実施の形態の流れ評価装置においては、疑似ダウンフロー装置200にPIV計測系を適用することにより、ウェハステージのように移動から停止までの時間が非常に短く、かつ、高速で移動する試験体36に関して、その移動による短時間内における流れの変化を高精度に評価することができる。
As described above, in the flow evaluation apparatus according to the present embodiment, by applying the PIV measurement system to the
例えば、ステッパー装置のウェハステージの場合、IC製造の1ショットは一般的に25mm角前後であって、その移動距離25mmを0.2秒程度で移動停止させなければならない。その間の速度は最高で500mm/sにも達し、仮に2Gの加速度が要求される場合には、最高速500mmに達するための加速時間は約0.026秒となる。このような短時間内の流れの変化を精度良く計測するためには、この加速時間内に複数回の計測を行う必要がある。例えば、計測を5回行うとした場合、少なくとも200Hz程度の計測分解能が必要となる。上述したPIV計測であれば、このような計測が可能である。 For example, in the case of a wafer stage of a stepper device, one shot of IC manufacturing is generally around 25 mm square, and the movement distance of 25 mm must be stopped in about 0.2 seconds. The speed in the meantime reaches 500 mm / s at the maximum, and if acceleration of 2G is required, the acceleration time to reach the maximum speed of 500 mm is about 0.026 seconds. In order to accurately measure such a change in flow within a short time, it is necessary to perform a plurality of measurements within the acceleration time. For example, when measurement is performed five times, a measurement resolution of at least about 200 Hz is required. Such measurement is possible with the PIV measurement described above.
前述したように、ウェハステージは前述したようにレーザ干渉計の計測結果に基づいて位置制御が行われるが、ビーム光路内の空気のゆらぎによって局所的に屈折率が変化すると計測値も変化する。例えば、干渉計の微小分解能が0.01μmであるとすると、温度差を有する気体がビーム光路内をゆっくり横切ったときのゆらぎ量は、最悪で±0.1μm程度におよぶことがある。これは、ゆらぎ量として0.2μmであるので、0.5μm程度の線幅のパターンを露光する装置としては実用に耐えない。 As described above, the position of the wafer stage is controlled based on the measurement result of the laser interferometer as described above. However, when the refractive index locally changes due to the fluctuation of the air in the beam optical path, the measurement value also changes. For example, when the fine resolution of the interferometer is 0.01 μm, the amount of fluctuation when a gas having a temperature difference slowly traverses the beam optical path may reach about ± 0.1 μm at worst. Since the fluctuation amount is 0.2 μm, it cannot be put into practical use as an apparatus for exposing a pattern having a line width of about 0.5 μm.
従来は、ステッパー装置のウェハステージ移動に伴う空気の流れを実測するのは困難であった。しかし、本実施の形態のように、疑似ダウンフロー装置200において試験体36を移動させることでウェハステージ周囲の空気の流れを疑似的に再現し、その流速分布をPIV計測系により計測することにより、実際の流れの変化を計測することが可能となる。このようにして得られた計測結果をウェハステージ設計の際の流れシミュレーションに活用することで、より高精度な設計を行うことが可能となり、ウェハステージ移動による流れの乱れによるステージ位置計測系への影響を小さくすることができる。
Conventionally, it has been difficult to actually measure the air flow accompanying the movement of the wafer stage of the stepper device. However, as in this embodiment, by moving the
なお、ウェハステージの移動を再現するための疑似ダウンフロー装置200としては、図2に示す構造の他に、図7に示すような構造を採用しても良い。図7は流れ評価装置200の全体構成を示したものであり、(a)は正面図、(b)は(a)のb矢視図である。なお、図3と同一の箇所には同一の符号を付し、以下では異なる部分を中心に説明する。
In addition to the structure shown in FIG. 2, a structure as shown in FIG. 7 may be adopted as the
図7(a)に示す装置では、水平ダクト部21と鉛直ダクト部24の交差部に水槽30が設けられている。水槽30の底面中央部には鉛直ダクト部24に連通して給水口31が開口され、水槽30の側面には水平ダクト部21に連通して排水口32が開口されている。水槽30内には、水槽30の内壁面から複数のストラット41を介して略水平に擬似床35が固定支持され、各ストラット41の間の流水通路42を通過して水槽内を下方から上方へと水が流れるようになっている。なお、図7(a)では擬似床35の下流に整流装置34は設けられておらず、排水口32による吸い込みが擬似床36の下方における水の流れに影響を与えないように擬似床35から排水口32までの長さが設定されている。
In the apparatus shown in FIG. 7A, a
図7(b)に示すように擬似床35の中央部には貫通孔35aが開口され、試験体36は貫通孔35aを貫通したストラット37を介して擬似床35の底面に沿ってスライド可能に支持されている。ストラット37の上端部は水槽30の上方の支持台38を貫通し、アクチュエータ39に連結されている。アクチュエータ39を駆動することにより、試験体36を擬似床35の底面に沿って図7(b)の矢印に示す各方向(前後左右方向および斜め方向)に移動させることができる。ここでは、試験体36を擬似床35の底面に設け、下方から上方に水を流すようにしたので、水の位置エネルギーの影響が小さくなり、精度良くダウンフロー流れを実現できる。
As shown in FIG. 7B, a through hole 35a is opened at the center of the
上述した説明では、ステッパー装置のウェハステージを例に疑似ダウンフロー装置200を構成し、ウェハステージを想定した試験体36の移動による流れの変化をPIV計測系100により計測するようにした。しかしながら、疑似ダウンフロー装置200とPIV計測系100とを用いた移動体周囲の流速分布測定は、様々な移動体についても適用することができる。その場合、装置構成に応じて水槽30内に配置される試験体36等を構成すればよい。例えば、図8に示すように、移動体に相当する試験体36のみを水槽30内に設けるようにしても良い。図8に示す場合も、試験体36は流体に対して垂直な面内で移動するような構成となっているが、必ずしも垂直面内に限るものではない。
In the above description, the
上述した本実施の形態は、ステッパー装置のウェハステージを想定したので流体の流れをダウンフローとしたが、ダウンフローに限らず適用することができる。すなわち、本実施の形態によれば、ダウンフローに限らず一方向に流れる流体中を物体が素早く移動したときの流れの変化を、精度良く計測することができる。また、ダウンフロー装置200内を循環させる流体として水を用いたが、水でなくても良く、等価な流れ状態を実現できるように流体の種類を選定すれば良い。
In the present embodiment described above, since the wafer stage of the stepper device is assumed, the flow of the fluid is downflow. However, the present invention is not limited to downflow and can be applied. That is, according to the present embodiment, it is possible to accurately measure a change in flow when an object quickly moves in a fluid flowing in one direction, not limited to a downflow. In addition, although water is used as the fluid to circulate in the
なお、上述した実施の形態では、ステッパー装置のウェハステージを例に説明したがレチクルステージの周囲流体の流れ計測にも適用することができる。ステッパー装置では縮小投影を行うのでレチクルステージの移動速度はウェハステージよりも高速となり、例えば、最高速でウェハステージの4倍となることもある。そのため、温空調の要求精度はウェハステージの方が高いとはいえ、レチクルステージ周囲の流体の方がより複雑となる。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。 In the above-described embodiment, the wafer stage of the stepper device has been described as an example, but the present invention can also be applied to the flow measurement of the ambient fluid around the reticle stage. Since the stepper apparatus performs reduction projection, the movement speed of the reticle stage is higher than that of the wafer stage, and may be, for example, four times the wafer stage at the highest speed. Therefore, although the required accuracy of the temperature air conditioning is higher in the wafer stage, the fluid around the reticle stage becomes more complicated. In addition, the present invention is not limited to the above embodiment as long as the characteristics of the present invention are not impaired.
3:ウェハステージ、20:ダクト、25:インペラ、30:水槽、31:給水口、32:排水口、33:透明板、36:試験体、39:アクチュエータ、60:トレーサ粒子、100:PIV計測系、101:レーザ光源、102:シート光学系、103:ミラー、104:カメラ、105:同期装置、106:信号入出力ユニット、107:制御用PC、108:分析用PC、200:疑似ダウンフロー装置、L:シート光、S:露光装置、 3: Wafer stage, 20: Duct, 25: Impeller, 30: Water tank, 31: Water supply port, 32: Drainage port, 33: Transparent plate, 36: Specimen, 39: Actuator, 60: Tracer particle, 100: PIV measurement System: 101: Laser light source, 102: Sheet optical system, 103: Mirror, 104: Camera, 105: Synchronizer, 106: Signal input / output unit, 107: PC for control, 108: PC for analysis, 200: Pseudo down flow Apparatus, L: sheet light, S: exposure apparatus,
Claims (4)
供給口、排出口および光透過壁を有する槽と、
トレーサ粒子が混入された流体を前記供給口から前記排出口へ流動させる流体循環装置と、
前記移動試験体を前記槽の流体内で移動させる駆動部と、
平面状のシート光を、前記光透過壁を通して前記槽内の計測領域に入射する照明装置と、
前記シート光により照明された前記トレーサ粒子を撮像する撮像装置と、
所定時間間隔で前記撮像装置により撮像された複数の撮像データに基づいて、粒子画像流速測定法により前記移動試験体の周囲の流体の速度を演算する演算部とを備えることを特徴とする流れ評価装置。 A flow evaluation device for evaluating the flow of air around a moving specimen,
A tank having a supply port, a discharge port and a light transmission wall;
A fluid circulation device for flowing a fluid mixed with tracer particles from the supply port to the discharge port;
A drive unit for moving the movable specimen in the fluid of the tank;
Illumination device that makes planar sheet light incident on the measurement region in the tank through the light transmission wall;
An imaging device that images the tracer particles illuminated by the sheet light;
A flow evaluation unit, comprising: a calculation unit that calculates a velocity of a fluid around the moving specimen by a particle image flow velocity measurement method based on a plurality of pieces of imaging data imaged by the imaging device at predetermined time intervals. apparatus.
前記照明装置はパルス光源の光を平面状のシート光に変換して出射するものであり、
前記駆動部の駆動と前記パルス光源の発光と前記撮像装置の撮像とを同期制御する同期制御部を備えたことを特徴とする流れ評価装置。 The flow evaluation apparatus according to claim 1,
The illumination device converts the light from the pulsed light source into a planar sheet light and emits it,
A flow evaluation apparatus comprising: a synchronization control unit configured to synchronously control driving of the driving unit, light emission of the pulse light source, and imaging of the imaging device.
前記移動試験体は露光装置のステージを模擬して形成され、前記流体循環装置は前記流体を前記ステージの周囲空気の流れ条件に相当する流れ条件で流動させることを特徴とする流れ評価装置。 In the flow evaluation apparatus according to claim 1 or 2,
The moving test body is formed by simulating a stage of an exposure apparatus, and the fluid circulation apparatus causes the fluid to flow under a flow condition corresponding to a flow condition of air around the stage.
前記ステージを模擬して形成された移動試験体を収納する槽内に、トレーサ粒子が混入された流体を前記ステージの周囲空気の流れ条件に相当する流れ条件で流動させ、
前記移動試験体の周囲の流体を平面状のシート光で照明し、
前記シート光で照明されたトレーサ粒子を所定時間間隔で複数回撮像して、粒子画像流速測定法により前記移動試験体の周囲の流体の流れを計測することを特徴とする流れ評価方法。
A flow evaluation method for evaluating a flow of air around a stage of an exposure apparatus,
In a tank containing a moving test body formed by simulating the stage, a fluid mixed with tracer particles is allowed to flow under a flow condition corresponding to the flow condition of the ambient air of the stage,
Illuminating the fluid around the moving specimen with a planar sheet light,
A flow evaluation method, wherein the tracer particles illuminated with the sheet light are imaged a plurality of times at predetermined time intervals, and the flow of fluid around the moving test specimen is measured by a particle image flow velocity measurement method.
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105890870A (en) * | 2016-03-31 | 2016-08-24 | 浙江工业大学 | Conflux vortex suction formation mechanism observation and experiment platform |
CN106323591A (en) * | 2016-09-12 | 2017-01-11 | 山东大学 | Observing device and method for filler changing process at different water flow velocities |
JP2017009527A (en) * | 2015-06-25 | 2017-01-12 | 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 | Flow field measuring method and flow field measuring system |
US9562797B2 (en) | 2011-03-15 | 2017-02-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Flow rate measuring apparatus |
CN108827851A (en) * | 2018-04-20 | 2018-11-16 | 温州大学激光与光电智能制造研究院 | A kind of fluid drag-reduction effect test device of surface micro-structure |
CN109580167A (en) * | 2018-12-24 | 2019-04-05 | 北京理工大学 | A kind of high-speed camera suitable for moving boundary flow field and PIV synchronized measurement system |
CN109781563A (en) * | 2019-02-25 | 2019-05-21 | 黄河水利委员会黄河水利科学研究院 | A method of it is washed away using hydraulic model simulation cohesive soil starting |
CN110186644A (en) * | 2019-05-27 | 2019-08-30 | 哈尔滨工程大学 | A kind of rotating cylindrical hydrodynamic experiment test device |
CN111024980A (en) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 北京大学 | Image velocimetry method for chromatographic particles near free interface |
CN113654921A (en) * | 2021-09-03 | 2021-11-16 | 西南石油大学 | Tapered plate variable volume turbulence resistance reduction evaluation device and method |
CN114088337A (en) * | 2021-10-18 | 2022-02-25 | 西北工业大学 | Flow field synchronous shooting test platform and method |
CN114323557A (en) * | 2021-12-29 | 2022-04-12 | 中山大学 | Offshore bank precipitation induced landslide surge simulation device and simulation method thereof |
CN115683688A (en) * | 2023-01-05 | 2023-02-03 | 中国核动力研究设计院 | Microchannel heat exchanger flow distribution characteristic measuring device, method, equipment and medium |
-
2008
- 2008-04-22 JP JP2008111240A patent/JP2009264772A/en active Pending
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9562797B2 (en) | 2011-03-15 | 2017-02-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Flow rate measuring apparatus |
JP2017009527A (en) * | 2015-06-25 | 2017-01-12 | 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 | Flow field measuring method and flow field measuring system |
CN105890870A (en) * | 2016-03-31 | 2016-08-24 | 浙江工业大学 | Conflux vortex suction formation mechanism observation and experiment platform |
CN106323591A (en) * | 2016-09-12 | 2017-01-11 | 山东大学 | Observing device and method for filler changing process at different water flow velocities |
CN108827851B (en) * | 2018-04-20 | 2020-06-26 | 温州大学 | Fluid drag reduction effect testing device with surface microstructure |
CN108827851A (en) * | 2018-04-20 | 2018-11-16 | 温州大学激光与光电智能制造研究院 | A kind of fluid drag-reduction effect test device of surface micro-structure |
CN109580167A (en) * | 2018-12-24 | 2019-04-05 | 北京理工大学 | A kind of high-speed camera suitable for moving boundary flow field and PIV synchronized measurement system |
CN109580167B (en) * | 2018-12-24 | 2020-05-19 | 北京理工大学 | High-speed camera shooting and PIV synchronous measurement system suitable for dynamic boundary flow field |
CN109781563B (en) * | 2019-02-25 | 2023-06-02 | 黄河水利委员会黄河水利科学研究院 | Method for simulating viscous soil starting scouring by using hydraulic model |
CN109781563A (en) * | 2019-02-25 | 2019-05-21 | 黄河水利委员会黄河水利科学研究院 | A method of it is washed away using hydraulic model simulation cohesive soil starting |
CN110186644B (en) * | 2019-05-27 | 2021-03-30 | 哈尔滨工程大学 | Rotating cylinder hydrodynamic experiment testing device |
CN110186644A (en) * | 2019-05-27 | 2019-08-30 | 哈尔滨工程大学 | A kind of rotating cylindrical hydrodynamic experiment test device |
CN111024980A (en) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 北京大学 | Image velocimetry method for chromatographic particles near free interface |
CN113654921A (en) * | 2021-09-03 | 2021-11-16 | 西南石油大学 | Tapered plate variable volume turbulence resistance reduction evaluation device and method |
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