JP2011096930A - 駆動装置、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】被振動部材の振動を好適に減衰できる駆動装置、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法を提供する。
【解決手段】第1ミラー28は、インナリング48に支持されており、第1ミラー28とインナリング48との間には、インナリング48に対する第1ミラー28の振動を減衰させる振動減衰装置55が設けられている。振動減衰装置55は、充填スペース58に磁界を発生させる磁界発生部59と、磁界発生部によって発生される磁界によって充填スペース58内で保持される磁性流体とを有している。
【選択図】図4
【解決手段】第1ミラー28は、インナリング48に支持されており、第1ミラー28とインナリング48との間には、インナリング48に対する第1ミラー28の振動を減衰させる振動減衰装置55が設けられている。振動減衰装置55は、充填スペース58に磁界を発生させる磁界発生部59と、磁界発生部によって発生される磁界によって充填スペース58内で保持される磁性流体とを有している。
【選択図】図4
Description
本発明は、光学部材などの被振動部材を備える駆動装置、該駆動装置を備える光学系、該光学系を備える露光装置及び該露光装置を用いるデバイスの製造方法に関するものである。
一般に、半導体集積回路などのマイクロデバイスを製造するための露光装置は、所定のパターンが形成されたレチクルなどのマスクを露光光で照明する照明光学系と、マスクを照明した露光光によって該マスクのパターンの像を感光性材料の塗布されたウエハ、ガラスプレートなどの基板に投影する投影光学系とを備えている。こうした露光装置では、投影光学系を構成する光学部材(例えば、反射ミラーなど)に露光装置内外で発生する振動が伝達されると光学部材自身が振動し、露光時における解像度あるいはパターンの重ね合わせ精度などが低下するおそれがある。特に、半導体集積回路の高集積化及び該高集積化に伴うパターンの像の微細化が進む近年では、露光装置内外で発生する振動に起因した解像度あるいはパターンの重ね合わせ精度の低下が問題になるおそれがある。
そこで、光学部材などの被振動部材の振動を減衰させるための振動減衰装置が種々提案されている。例えば特許文献1に記載の振動減衰装置は、光学素子保持装置のインナリング部に板バネの一端を固定し、該板バネの他端をアウタリング部に固定されるベースリングに対し、コイルバネの付勢力によりベースリング側に付勢させた状態で摺接させる構成である。この摺接により、板バネとベースリングとの間に、レンズを駆動するためのアクチュエータからインナリング部に伝達される駆動力を阻害しない程度の摩擦力を発生させている。
ところで、上記振動減衰装置において、ベースリングと板バネとの間に、コイルバネの付勢力によって摩擦力を発生させているが、この摩擦力により、ベースリングと板バネとの間に摩耗又は摩滅が発生する。そして、ベースリングと板バネとが互いに当接する部位における摩耗具合又は摩滅具合が大きくなると、上記振動減衰装置では、被振動部材に対する振動減衰性能が低下し、被振動部材の振動を効果的に減衰できなくなるおそれがあった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被振動部材の振動を好適に減衰できる駆動装置、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。
上記の課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図1〜図13に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の駆動装置は、被振動部材(19,21,22,23,24,25,28,29,30,31,32,33,34,40,46,46A,48)と、該被振動部材(19,21,22,23,24,25,28,29,30,31,32,33,34,40,46,46A,48)を支持する支持部材(40,46,46A,48)と、該支持部材(40,46,46A,48)に対する前記被振動部材(19,21,22,23,24,25,28,29,30,31,32,33,34,40,46,46A,48)の振動を減衰させる振動減衰装置(55,65,75,85,86,90,105,110)と、を備えた駆動装置において、前記振動減衰装置(55,65,75,85,86,90,105,110)は、前記支持部材(40,46,46A,48)と前記被振動部材(19,21,22,23,24,25,28,29,30,31,32,33,34,40,46,46A,48)との間の所定のスペース(58,68,78,94)に磁界を発生させる磁界発生部(59,69,79,100)と、該磁界発生部(59,69,79,100)によって発生される前記磁界によって前記所定のスペース(58,68,78,94)内で保持される液状の磁性体と、を有することを要旨とする。
本発明の駆動装置は、被振動部材(19,21,22,23,24,25,28,29,30,31,32,33,34,40,46,46A,48)と、該被振動部材(19,21,22,23,24,25,28,29,30,31,32,33,34,40,46,46A,48)を支持する支持部材(40,46,46A,48)と、該支持部材(40,46,46A,48)に対する前記被振動部材(19,21,22,23,24,25,28,29,30,31,32,33,34,40,46,46A,48)の振動を減衰させる振動減衰装置(55,65,75,85,86,90,105,110)と、を備えた駆動装置において、前記振動減衰装置(55,65,75,85,86,90,105,110)は、前記支持部材(40,46,46A,48)と前記被振動部材(19,21,22,23,24,25,28,29,30,31,32,33,34,40,46,46A,48)との間の所定のスペース(58,68,78,94)に磁界を発生させる磁界発生部(59,69,79,100)と、該磁界発生部(59,69,79,100)によって発生される前記磁界によって前記所定のスペース(58,68,78,94)内で保持される液状の磁性体と、を有することを要旨とする。
上記構成によれば、被振動部材(19,21,22,23,24,25,28,29,30,31,32,33,34,40,46,46A,48)に伝達される振動は、液状の磁性体を有する振動減衰装置(55,65,75,85,86,90,105,110)によって減衰される。しかも、振動減衰装置(55,65,75,85,86,90,105,110)には、摩擦を発生させて振動を減衰させる構成とは異なり、摩耗したり摩滅したりする部分がない。そのため、振動減衰装置(55,65,75,85,86,90,105,110)の振動減衰性能の経時変化を抑制可能である。
また、本発明の光学系は、光学部材(19,21,22,23,24,28,29,30,31,32,33)と、該光学部材(19,21,22,23,24,28,29,30,31,32,33)を保持する保持部(49)を有する光学部材保持装置(43A,43B,43C,43D,43E,43F)と、該光学部材保持装置(43A,43B,43C,43D,43E,43F)を介して前記光学部材(19,21,22,23,24,28,29,30,31,32,33)を支持する筐体(18,40)と、前記光学部材保持装置(43A,43B,43C,43D,43E,43F)に対する前記光学部材(19,21,22,23,24,28,29,30,31,32,33)の振動を減衰させる振動減衰装置(55,65,75,85,86,90,105,110)と、を備えた光学系において、前記振動減衰装置(55,65,75,85,86,90,105,110)は、前記光学部材保持装置(43A,43B,43C,43D,43E,43F)と前記光学部材(19,21,22,23,24,28,29,30,31,32,33)との間の所定のスペース(58,68,78,94)に磁界を発生させる磁界発生部(59,69,79,100)と、該磁界発生部(59,69,79,100)によって発生される前記磁界によって前記所定のスペース(58,68,78,94)内で保持される液状の磁性体と、を有することを要旨とする。
上記構成によれば、光学部材(19,21,22,23,24,28,29,30,31,32,33)に伝達される振動は、液状の磁性体を有する振動減衰装置(55,65,75,85,86,90,105,110)によって減衰される。しかも、振動減衰装置(55,65,75,85,86,90,105,110)には、摩擦を発生させて振動を減衰させる構成とは異なり、摩耗したり摩滅したりする部分がない。そのため、振動減衰装置(55,65,75,85,86,90,105,110)の振動減衰性能の経時変化を抑制可能である。
なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。
本発明によれば、被振動部材の振動を好適に減衰できる。
(第1の実施形態)
以下に、本発明を具体化した第1の実施形態について図1〜図4に基づき説明する。なお、本実施形態では、投影光学系の光軸に平行な方向をZ軸方向とし、Z軸方向に垂直な平面内で走査露光時のレチクルR及びウエハWの走査方向をY軸方向とし、その走査方向に直交する非走査方向をX軸方向として説明する。また、X軸、Y軸、Z軸の周りの回転方向をθx方向、θy方向、θz方向ともいう。
以下に、本発明を具体化した第1の実施形態について図1〜図4に基づき説明する。なお、本実施形態では、投影光学系の光軸に平行な方向をZ軸方向とし、Z軸方向に垂直な平面内で走査露光時のレチクルR及びウエハWの走査方向をY軸方向とし、その走査方向に直交する非走査方向をX軸方向として説明する。また、X軸、Y軸、Z軸の周りの回転方向をθx方向、θy方向、θz方向ともいう。
図1に示すように、本実施形態の露光装置11は、光源装置12から射出される、波長が100nm程度以下の軟X線領域である極端紫外光、即ちEUV(Extreme Ultraviolet )光を露光光ELとして用いるEUV露光装置である。こうした露光装置11は、内部が大気よりも低圧の真空雰囲気に設定されるチャンバ13(図1では二点鎖線で囲まれた部分)を備えている。このチャンバ13内には、光源装置12からチャンバ13内に供給された露光光ELで所定のパターンが形成された反射型のレチクルRを照明する照明光学系14と、パターンの形成されたパターン形成面Raが−Z方向側(図1では下側)に位置するようにレチクルRを保持するレチクルステージ15とが設けられている。また、チャンバ13内には、レチクルRを介した露光光ELでレジストなどの感光性材料が塗布されたウエハWを照射する投影光学系16と、露光面(感光性材料が塗布されたウエハ表面)Waが+Z方向側(図1では上側)に位置するようにウエハWを保持するウエハステージ17とが設けられている。
光源装置12は、波長が5〜20nmのEUV光を露光光ELとして出力する装置であって、図示しないレーザ励起プラズマ光源を備えている。このレーザ励起プラズマ光源では、例えば半導体レーザ励起を利用したYAGレーザやエキシマレーザなどの高出力レーザで高密度のEUV光発生物質(ターゲット)を照射することによりプラズマが発生され、該プラズマからEUV光が露光光ELとして放射される。こうした露光光ELは、図示しない集光光学系によって集光されてチャンバ13内に出力される。
照明光学系14は、チャンバ13の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される筐体18(図1では一点鎖線で囲まれた部分)を備えている。この筐体18内には、光源装置12から出力された露光光ELを集光するコリメート用ミラー19が設けられており、該コリメート用ミラー19は、入射した露光光ELを略平行に変換してオプティカルインテグレータの一種であるフライアイ光学系20(図1では破線で囲まれた部分)に向けて射出する。このフライアイ光学系20は、一対のフライアイミラー21,22を備えており、該各フライアイミラー21,22のうち入射側に配置される入射側フライアイミラー21は、レチクルRのパターン形成面Raと光学的に共役となる位置に配置されている。こうした入射側フライアイミラー21で反射された露光光ELは、射出側に配置される射出側フライアイミラー22に入射する。
また、照明光学系14には、射出側フライアイミラー22から射出された露光光ELを筐体18外に射出するコンデンサミラー23が設けられている。そして、コンデンサミラー23から射出された露光光ELは、後述する鏡筒40内に設置された折り返し用の反射ミラー24により、レチクルステージ15に保持されるレチクルRに導かれる。
レチクルステージ15は、投影光学系16の物体面側に配置されており、レチクルRを静電吸着するための第1静電吸着保持装置25を備えている。この第1静電吸着保持装置25は、誘電性材料で形成され且つ吸着面26aを有する基体26と、該基体26内に配置される図示しない複数の電極部とを備えている。そして、図示しない電圧印加部から電圧が各電極部にそれぞれ印加された場合、基体26から発生されるクーロン力により、吸着面26aにレチクルRが静電吸着される。
また、レチクルステージ15は、図示しないレチクルステージ駆動部の駆動によって、Y軸方向(図1における左右方向)に移動可能である。すなわち、レチクルステージ駆動部は、第1静電吸着保持装置25に保持されるレチクルRをY軸方向に所定ストロークで移動させる。また、レチクルステージ駆動部は、レチクルRをX軸方向(図1において紙面と直交する方向)、Z軸方向(図1では上下方向)及びθz方向にも移動させることが可能である。なお、レチクルRのパターン形成面Raを露光光ELで照明する場合、該パターン形成面Raの一部には、X軸方向に延びる略円弧状の照明領域が形成される。
投影光学系16は、その開口数が例えば0.1であって、且つ光学部材の一種である反射型のミラー28,29,30,31,32,33を有する反射光学系である。本実施形態では、投影倍率が1/4倍の投影光学系が使用されている。そして、レチクルRによって反射された露光光ELは、投影光学系16を介してウエハWに導かれる。なお、投影光学系16の具体的構成などについては、後に詳述する。
照明光学系14及び投影光学系16が備える各ミラー19,21〜24,28〜33の反射面には、露光光ELを反射する反射層がそれぞれ形成されている。これら各反射層は、モリブデン(Mo)とシリコン(Si)を交互に積層した多層膜を備えた構成である。
ウエハステージ17は、ウエハWを静電吸着するための第2静電吸着保持装置34を備え、該第2静電吸着保持装置34は、誘電性材料で形成され且つ吸着面35aを有する基体35と、該基体35内に配置される図示しない複数の電極部とを備えている。そして、図示しない電圧印加部から電圧が各電極部にそれぞれ印加された場合、基体35から発生されるクーロン力により、吸着面35aにウエハWが静電吸着される。また、ウエハステージ17には、第2静電吸着保持装置34を保持する図示しないウエハホルダと、該ウエハホルダのZ軸方向(図1では上下方向)における位置及びX軸周り、Y軸周りの傾斜角を調整する図示しないZレベリング機構とが組み込まれている。
こうしたウエハステージ17は、図示しないウエハステージ駆動部によって、Y軸方向に移動可能である。すなわち、ウエハステージ駆動部は、第2静電吸着保持装置34に保持されるウエハWをY軸方向に所定ストロークで移動させる。また、ウエハステージ駆動部は、第2静電吸着保持装置34に保持されるウエハWをX軸方向に所定ストロークで移動させることが可能であるとともに、Z軸方向にも移動させることが可能となるように構成されている。
そして、ウエハWの一つのショット領域にレチクルRのパターンを形成する場合、照明光学系14によって照明領域をレチクルRに形成した状態で、レチクルステージ駆動部の駆動によって、レチクルRをY軸方向(例えば、+Y方向側から−Y方向側)に所定ストローク毎に移動させるとともに、ウエハステージ駆動部の駆動によって、ウエハWをレチクルRのY軸方向に沿った移動に対して投影光学系16の縮小倍率に応じた速度比でY軸方向(例えば、−Y方向側から+Y方向側)に同期して移動させる。そして、一つのショット領域へのパターンの形成が終了した場合、ウエハWの他のショット領域に対するパターンの形成が連続して行われる。
次に、本実施形態の投影光学系16について図1又は図2に基づき詳述する。
図1及び図2に示すように、投影光学系16は、チャンバ13の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される鏡筒40(図1では一点鎖線で示す。)と、複数枚(本実施形態では6枚)の反射型のミラー28〜33とを備えている。そして、物体面側であるレチクルR側から導かれた露光光ELは、第1ミラー28、第2ミラー29、第3ミラー30、第4ミラー31、第5ミラー32、第6ミラー33の順に反射され、ウエハステージ17に保持されるウエハWに導かれる。
図1及び図2に示すように、投影光学系16は、チャンバ13の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される鏡筒40(図1では一点鎖線で示す。)と、複数枚(本実施形態では6枚)の反射型のミラー28〜33とを備えている。そして、物体面側であるレチクルR側から導かれた露光光ELは、第1ミラー28、第2ミラー29、第3ミラー30、第4ミラー31、第5ミラー32、第6ミラー33の順に反射され、ウエハステージ17に保持されるウエハWに導かれる。
各ミラー28〜33は、それぞれの反射面が投影光学系16の光軸AX(即ち、鏡筒40の中心軸)に対して所定の位置関係になるようにそれぞれ位置調整されている。また、各ミラー28〜33は、露光光ELを遮光しないようにそれぞれ加工されている。なお、第4ミラー31は、その中心軸31aが光軸AXに対して所定間隔離れた位置に配置されると共に、他のミラー28〜30,32,33は、鏡筒40の円筒部分内に収容されている。
鏡筒40は、略円筒状の分割鏡筒40A,40B,40C,40D,40E,40Fと、図示しない支持装置を介してチャンバ13に支持されるリング状のフランジ41とを備え、該各分割鏡筒40A〜40F及びフランジ41は、ステンレスやインバーなどの低熱膨張材料にてそれぞれ形成されている。また、各分割鏡筒40A〜40Fは、各ミラー28〜33に個別対応しており、各分割鏡筒40A〜40F及びフランジ41は、Z軸方向に沿ってそれぞれ配置されている。すなわち、分割鏡筒40Aは、フランジ41の−Z方向側(図2では下側であって、ウエハW側)に配置されると共に、その+Z方向側(図2では上側であって、レチクルR側)がワッシャ42Aを介してフランジ41に固定されている。また、分割鏡筒40Aは、第1ミラー保持装置43Aを介して第1ミラー28を支持している。
分割鏡筒40Bは、各分割鏡筒40A〜40Fのうち最も+Z方向側に配置されると共に、第2ミラー保持装置43Bを介して第2ミラー29を支持している。また、分割鏡筒40Bの+Z方向側の開口は、有底筒状の分割鏡筒40Gによって閉塞されており、該分割鏡筒40Gには、露光光ELの通過を許容する図示しない開口が形成されている。
分割鏡筒40Cは、フランジ41の+Z方向側に配置されると共に、その−Z方向側の部位がワッシャ42Bを介してフランジ41に固定されている。また、分割鏡筒40Cは、第3ミラー保持装置43Cを介して第3ミラー30を支持している。
分割鏡筒40Dは、Z軸方向において分割鏡筒40Bと分割鏡筒40Cとの間に配置され、その−Z方向側の部位が分割鏡筒40Cに固定されると共に、その+Z方向側の部位がワッシャ42Cを介して分割鏡筒40Bに固定されている。また、分割鏡筒40Dは、その+Y方向の側面(図2では左側面)が切り欠かれている。そして、分割鏡筒40Dは、第4ミラー31の少なくとも一部が分割鏡筒40D外に位置するように、第4ミラー保持装置43Dを介して第4ミラー31を支持している。また、分割鏡筒40Dは、照明光学系14の一部を構成する反射ミラー24を図示しない保持装置を介して支持している。
分割鏡筒40Eは、各分割鏡筒40A〜40Fのうち最も−Z方向側に配置されると共に、第5ミラー保持装置43Eを介して第5ミラー32を支持している。また、分割鏡筒40Eの−Z方向側の開口は、有底筒状の分割鏡筒40Hによって閉塞されており、該分割鏡筒40Hには、ウエハW側に射出される露光光ELの通過を許容する図示しない開口が形成されている。
分割鏡筒40Fは、Z軸方向において分割鏡筒40Aと分割鏡筒40Eとの間に配置され、その−Z方向側の部位がワッシャ42Dを介して分割鏡筒40Eに固定されると共に、その+Z方向側の部位がワッシャ42Eを介して分割鏡筒40Aに固定されている。また、分割鏡筒40Fは、第6ミラー保持装置43Fを介して第6ミラー33を支持している。
次に、各ミラー28〜33を保持するミラー保持装置43A〜43Fのうち、第1ミラー28用の第1ミラー保持装置43Aについて図3に基づき説明する。なお、他のミラー保持装置43B〜43Fは、第1ミラー保持装置43Aと略同等の構成を有しているため、それらの詳細な説明を省略する。
図3に示すように、分割鏡筒40Aの−Z方向側には、分割鏡筒40Aの内側に突出した支持部(フランジ部)44が形成されており、該支持部44は、光軸AXを中心とした周方向に沿って等間隔に配置される複数(本実施形態では3つ)の位置粗調整機構45を介して第1ミラー保持装置43Aを支持している。この第1ミラー保持装置43Aは、各位置粗調整機構45を介して分割鏡筒40Aの支持部44に支持される円環状のアウタリング46を備え、該アウタリング46は、XY平面と略平行な状態で配置されている。また、第1ミラー保持装置43Aには、アウタリング46上に配置されるパラレルリンク機構47と、該パラレルリンク機構47に支持される円環状のインナリング48とが設けられており、該インナリング48は、複数(本実施形態では3つ)の保持機構49を介して第1ミラー28を支持している。そして、パラレルリンク機構47の駆動に伴ってインナリング48の位置が変位することにより、第1ミラー28のアウタリング46に対する位置及び姿勢のうち少なくとも一方が調整される。
パラレルリンク機構47は、インナリング48をアウタリング46に対して、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、θx方向、θy方向及びθz方向の6自由度方向に移動させるべく駆動する。すなわち、パラレルリンク機構47は、2本のリンク50を有するリンク機構51を複数(本実施形態では3つ)備え、該各リンク機構51は、周方向において等間隔にそれぞれ配置されている。本実施形態では、各リンク機構51は、各位置粗調整機構45と同一周方向位置にそれぞれ配置されている。
こうした各リンク50は、それぞれの長手方向における両端がアウタリング46及びインナリング48に球面対偶をなすようにそれぞれ形成されている。具体的には、各リンク50は、第1軸部材52と、該第1軸部材52に接続又は連結される第2軸部材53とをそれぞれ有している。各第1軸部材52の一端(下端)は、アウタリング46にボールジョイント54を介してそれぞれ取り付けられ、各第2軸部材53の他端(上端)は、インナリング48に図示しないボールジョイントを介してそれぞれ取り付けられている。そして、第1軸部材52及び第2軸部材53の少なくとも一方の各々には、リンク50の長さ、即ち第1軸部材52の一端と第2軸部材53の他端との距離を変更可能な図示しないアクチュエータがそれぞれ設けられている。アクチュエータの一例として、リンク50の長手方向に伸縮駆動する圧電素子が挙げられる。そして、各リンク50は、後述する制御装置62に基づき各アクチュエータが駆動する場合にそれぞれ伸縮動作する。
各保持機構49は、各リンク機構51と同一周方向位置であって、且つインナリング48の+Z方向側の面(図3では上面)にそれぞれ配置されている。こうした各保持機構49は、+Z方向側が閉塞すると共に−Z方向側が開口する略逆U字状をなすようにそれぞれ形成されている。すなわち、各保持機構49は、Z軸方向に延びる一対の延設部49aと、該両延設部49aの+Z方向側の端部を連結し且つ弾性を有するように加工された連結部49bとをそれぞれ有している。すなわち、第1ミラー28において連結部49bに固定される各部分は、第1ミラー28の中心軸を中心とした径方向及びZ軸方向に沿ってそれぞれ弾性変形する。
また、インナリング48と第1ミラー28との間には、図3及び図4に示すように、振動減衰装置55(ダンパともいう。)が設けられている。この振動減衰装置55は、インナリング48の内周側の表面(+Z方向側の面)で支持されると共に、第1ミラー28において露光光ELを反射する反射面(図3では上面)28aとは反対側の非反射面(図3では下面)28bに接触している。こうした振動減衰装置55は、図4に示すように、外縁側がインナリング48の内周部に当接する略円盤状の基台56と、該基台56上に設置され、且つ可撓性を有するカバー部材57とを備えている。このカバー部材57は、その+Z方向側の端部が第1ミラー28の被反射面28bに固定されると共に、その−Z方向側の端部が基台56に固定されている。また、カバー部材57は、第1ミラー28が−Z方向側に変位した場合、そのZ軸方向における中途部位が放射方向に広がったり狭くなったりすることにより、その+Z方向側の面がZ軸方向に変位するように構成されている。また、カバー部材57内の充填スペース58には、液状の磁性体の一種である磁性流体が充填されている。
なお、磁性流体としては、一例としてアウトガスが極めて少ないフッ素オイルが用いられる。また、カバー部材57は、その内部に存在する磁性流体から発生するアウトガスの外部への漏出を抑制できる材料で形成されている。
また、基台56上には、カバー部材57を包囲するように形成された円環状の磁界発生部59が設けられている。カバー部材57の外周面と磁界発生部59の内周面との間には、カバー部材57が放射方向に広がることを許容するスペースSpが形成されている。こうした磁界発生部59は、コイル60を有している。そして、後述する制御装置62からコイル60に給電された場合、インナリング48と第1ミラー28との間には、磁界が発生する。その結果、充填スペース58内に充填される磁性流体の粘性は、磁界の強さに対応した粘性に調整される。すなわち、本実施形態では、コイル60に給電する電流の大きさによって、振動減衰装置55の減衰比(ダンピングレシオともいう。)が調整される。
また、第1ミラー28の側壁には、該第1ミラー28に加わる振動の大きさを検出するための振動検出部61が設けられている。この振動検出部61は、第1ミラー28がZ軸方向に沿って振動した場合に該振動を検出可能である。なお、振動検出部61は、一例として、第1ミラー28のZ軸方向における加速度を検出するための加速度センサを有している。そして、振動検出部61からは、第1ミラー28のZ軸方向における振動成分に応じた電気信号が制御装置62に出力される。
制御装置62の入力側インターフェースには、ミラー28〜33毎に設けられた各振動検出部61などが電気的に接続されており、該各振動検出部61からの電気信号に基づき各ミラー28〜33のZ軸方向における振動の大きさを個別に算出する。また、制御装置62の出力側インターフェースには、リンク50の長さを調整すべく駆動する上記各アクチュエータ及びミラー28〜33毎に設けられた各磁界発生部59などが電気的に接続されている。そして、制御装置62は、各ミラー28〜33のZ軸方向における振動の大きさに対応した大きさの電流を図示しないドライバ回路から各磁界発生部59に個別に供給させる。
次に、本実施形態の露光装置11の作用のうち、第1ミラー28に加わる振動を減衰させる際の作用を中心に説明する。
さて、第1ミラー28を保持する各保持機構49は、それらの各連結部49bがZ軸方向にそれぞれ振動することがある。こうした振動は、第1ミラー28に伝わり、該第1ミラー28自身が振動する。このように微妙に振動する第1ミラー28を介したパターンの像をウエハWに投影した場合、ウエハWに形成されるパターンに微妙な歪みが発生するおそれがある。
さて、第1ミラー28を保持する各保持機構49は、それらの各連結部49bがZ軸方向にそれぞれ振動することがある。こうした振動は、第1ミラー28に伝わり、該第1ミラー28自身が振動する。このように微妙に振動する第1ミラー28を介したパターンの像をウエハWに投影した場合、ウエハWに形成されるパターンに微妙な歪みが発生するおそれがある。
この点、本実施形態では、第1ミラー28に設けられた振動検出部61からの電気信号に基づき、第1ミラー28のZ軸方向における振動の大きさ(即ち、振動周期)が制御装置62によって算出される。すると、振動減衰装置55の磁界発生部59(即ち、コイル60)には、算出された第1ミラー28のZ軸方向における振動の大きさに対応した大きさの電流が供給され、カバー部材57内の充填スペース58内には、コイル60への給電態様に応じた強さの磁界が発生する。すなわち、充填スペース58内の磁性流体の粘性は、磁界の強さに応じた粘性に調整される。そのため、カバー部材57に当接する第1ミラー28は、その振動がカバー部材57内に充填された磁性流体によって好適に減衰される。こうして第1ミラー28の振動が減衰される(又は振動がなくなる)と、該第1ミラー28を介した露光光ELを用い、ウエハWに形成されたパターンには第1ミラー28の振動に起因した歪みが解消される。また、複数のパターンを重ね合わせる際においても、パターンの笠名合わせ精度を向上させることが可能となる。
また、ウエハWへのパターン形成時には、第1ミラー28の反射面28aに露光光ELが入射する。すると、第1ミラー28は、入射する露光光ELの一部を吸収し、熱エネルギーを蓄積する。そして、熱エネルギーの蓄積量が多くなると、第1ミラー28が熱変形するおそれがある。しかし、本実施形態の第1ミラー28は、各保持機構49を介してインナリング48に支持されるだけではなく、振動減衰装置55を介してインナリング48に支持されている。すなわち、本実施形態では、第1ミラー28からインナリング48への排熱経路として、各保持機構49からインナリング48という経路だけではなく、振動減衰装置55のカバー部材57及び基台56からインナリング48という経路が構築される。しかも、内部に磁性流体が充填されたカバー部材57の+Z方向側の端部は、第1ミラー28のうち露光光ELが入射する部分に対応する位置に当接している。そのため、第1ミラー28で発生した熱エネルギーは、カバー部材57及び該カバー部材57内の磁性流体を介して効率的にインナリング48側に排熱される。また、インナリング48に排熱された熱エネルギーは、パラレルリンク機構47及びアウタリング46を介して鏡筒40側に排熱される。
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
(1)ミラー28〜33のインナリング48に対する相対的な振動は、該ミラー28〜33に接触する振動減衰装置55によってそれぞれ減衰される。しかも、振動減衰装置55には、摩擦を発生させて振動を減衰させる構成とは異なり、摩耗したり摩滅したりする部分がない。そのため、振動減衰装置55の振動減衰性能の経時変化を抑制できる。したがって、ミラー28〜33の振動が抑制された状態で露光処理が行なわれるため、ウエハWに形成されるパターンがミラー28〜33の振動に起因して歪むことを抑制できる。
(1)ミラー28〜33のインナリング48に対する相対的な振動は、該ミラー28〜33に接触する振動減衰装置55によってそれぞれ減衰される。しかも、振動減衰装置55には、摩擦を発生させて振動を減衰させる構成とは異なり、摩耗したり摩滅したりする部分がない。そのため、振動減衰装置55の振動減衰性能の経時変化を抑制できる。したがって、ミラー28〜33の振動が抑制された状態で露光処理が行なわれるため、ウエハWに形成されるパターンがミラー28〜33の振動に起因して歪むことを抑制できる。
(2)真空雰囲気内では、ミラー28〜33で発生した熱エネルギーの排熱経路が限られ、ミラー28〜33で発生した熱エネルギーを効率的に排熱できない問題がある。この点、本実施形態では、振動減衰装置55を介したミラー保持装置43A〜43F側に排熱できる。具体的には、内部に磁性流体が充填されるカバー部材57の+Z方向側の端部は、ミラー28〜33に接触すると共に、カバー部材57の−Z方向側の端部は、基台56を介してミラー28〜33を支持するインナリング48に接触している。そのため、ミラー28〜33で発生した熱エネルギーは、カバー部材57、磁性流体及び基台56を介してインナリング48側に排熱される。したがって、真空雰囲気内であっても、ミラー28〜33で発生した熱エネルギーを効率的に排熱でき、ミラー28〜33の熱変形を好適に抑制できる。
(3)本実施形態の振動減衰装置55は、磁性流体を有するダンパであるため、コイル60に供給する電流の大きさを調整することにより、振動減衰装置55の減衰比を調整できる。
(4)しかも、ミラー28〜33には振動検出部61が設けられており、コイル60に供給する電流の大きさは、振動検出部61からの電気信号に基づき算出されたミラー28〜33の振動の大きさによって調整される。したがって、コイル60に供給する電流の大きさを適切に設定することにより、ミラー28〜33に伝達される振動の大きさに関係なく、インナリング48に対するミラー28〜33の振動を確実に減衰させることができる。
(5)また、内部に磁性流体が充填されるカバー部材57の気密性が高いため、磁性流体から発生したアウトガスがカバー部材57から鏡筒40内に漏出することを抑制できる。また、磁性流体自体がカバー部材57から鏡筒40内に漏出することも抑制できる。したがって、ミラー28〜33に磁性流体に関する異物が付着することを抑制でき、ミラー28〜33の反射効率の低下を抑制できる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図5及び図6に従って説明する。なお、第2の実施形態は、ミラーの側方にも振動減衰装置を備える点が第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
次に、本発明の第2の実施形態を図5及び図6に従って説明する。なお、第2の実施形態は、ミラーの側方にも振動減衰装置を備える点が第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
図5及び図6に示すように、第1ミラー28は、周方向に沿って等間隔に配置される複数(本実施形態では3つ)の保持機構49を介してインナリング48に支持されている。このインナリング48上には、周方向において互いに隣り合う保持機構49同士の中間位置に配置され、且つ第1ミラー28のX軸方向及びY軸方向の振動成分を減衰するための複数(本実施形態では3つ)の振動減衰装置(以下、XY軸用振動減衰装置65という。)が設けられている。すなわち、各XY軸用振動減衰装置65は、周方向において等間隔にそれぞれ配置されている。また、Z軸方向において第1ミラー28とインナリング48との間には、振動減衰装置(本実施形態では、Z軸用振動減衰装置55という。)が設けられている。なお、Z軸用振動減衰装置55は、上記第1の実施形態の振動減衰装置と同等の構成を有するため、その具体的な構成の記載を省略する。
各XY軸用振動減衰装置65は、インナリング48上に設けられる略直方体状をなす基台66と、Z軸方向において第1ミラー28と略同一位置に配置され、且つ可撓性を有するカバー部材67とをそれぞれ備えている。これら各カバー部材67は、それらの径方向内側の端部が第1ミラー28にそれぞれ固定されると共に、それらの径方向外側の端部が基台66にそれぞれ固定されている。また、各カバー部材67は、それらの径方向(即ち、第1ミラー28の中心軸を中心とした径方向)における中途部位が放射方向に広がったり狭くなったりすることにより、それらの径方向内側の端部が径方向に変位するようにそれぞれ構成されている。こうした各カバー部材67内の充填スペース68には、磁性流体がそれぞれ充填されている。
また、各基台66上には、カバー部材67を包囲するように形成された円環状の磁界発生部69がそれぞれ設けられている。カバー部材67の外周面と磁界発生部69の内周面との間の各々には、カバー部材67が放射方向に広がることを許容するためのスペースSpがそれぞれ形成されている。こうした各磁界発生部69は、制御装置62から給電されるコイル70をそれぞれ有している。そして、各コイル70に給電された場合には、各基台66と第1ミラー28との間に磁界がそれぞれ発生し、その結果、各充填スペース68内に充填される磁性流体の粘性は、磁界の強さに対応した粘性にそれぞれ調整される。すなわち、各XY軸用振動減衰装置65の減衰比がそれぞれ調整される。
また、本実施形態の振動検出部61は、第1ミラー28に加わる振動を、X軸方向における振動成分、Y軸方向における振動成分及びZ軸方向における振動成分に分解して検出できるように構成されている。例えば、振動検出部61は、第1ミラー28のX軸方向における第1ミラー28の加速度を検出するための加速度センサ、Y軸方向における第1ミラー28の加速度を検出するための加速度センサ及びZ軸方向における第1ミラー28の加速度を検出するための加速度センサを有している。こうした各加速度センサからの電気信号は、制御装置62にそれぞれ出力される。
そして、振動検出部61からの電気信号(即ち、各加速度センサからの電気信号)に基づき、制御装置62は、第1ミラー28のX軸方向における振動成分、Y軸方向における振動成分及びZ軸方向における振動成分を個別に算出する。また、制御装置62は、算出した各方向における振動成分に応じ、各コイル70に供給する電流の大きさを個別に設定して供給する。
そのため、Z軸用振動減衰装置55において磁性流体の粘性が第1ミラー28のZ軸方向への振動を好適に吸収できる程度の粘性に調整される結果、第1ミラー28のインナリング48に対するZ軸方向への振動が好適に減衰される。また、各XY軸用振動減衰装置65において磁性流体の粘性が第1ミラー28のX軸方向への振動及びY軸方向への振動を好適に吸収できる程度の粘性にそれぞれ調整される結果、第1ミラー28のインナリング48に対するX軸方向及びY軸方向への各振動が好適に減衰される。
なお、第1ミラー28以外の他のミラー29〜33に対しても、第1ミラー28と同様に、ミラー29〜33のX軸方向における振動成分、Y軸方向における振動成分及びZ軸方向における振動成分を減衰するための各振動減衰装置が設けられている。ただし、これら各振動減衰装置は、第1ミラー28用の各振動減衰装置55,65と略同等の構成を有しているため、それらの詳細な説明を省略する。
したがって、本実施形態では、上記第1の実施形態における効果(1)〜(5)に加え、以下に示す効果をさらに得ることができる。
(6)本実施形態では、各ミラー28〜33の側方には、周方向に沿って等間隔に配置された複数のXY軸用振動減衰装置65がそれぞれ設けられている。そのため、ミラー28〜33のX軸方向における振動成分及びY軸方向における振動成分も、好適に減衰させることができる。したがって、ミラー28〜33がインナリング48に対して相対的に振動することを抑制できる。
(6)本実施形態では、各ミラー28〜33の側方には、周方向に沿って等間隔に配置された複数のXY軸用振動減衰装置65がそれぞれ設けられている。そのため、ミラー28〜33のX軸方向における振動成分及びY軸方向における振動成分も、好適に減衰させることができる。したがって、ミラー28〜33がインナリング48に対して相対的に振動することを抑制できる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を図7に従って説明する。なお、第3の実施形態は、アウタリング46に対するインナリング48の相対的な振動を減衰可能な点が第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1及び第2の各実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1及び第2の各実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
次に、本発明の第3の実施形態を図7に従って説明する。なお、第3の実施形態は、アウタリング46に対するインナリング48の相対的な振動を減衰可能な点が第1の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1及び第2の各実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1及び第2の各実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
図7に示すように、アウタリング46上には、周方向において互いに隣り合うリンク機構51同士の間に配置される複数(本実施形態では3つであって、図7では2つのみ図示)の振動減衰装置(以下、インナ用振動減衰装置75という。)が設けられている。すなわち、各インナ用振動減衰装置75は、周方向に沿って等間隔にそれぞれ配置されている。また、本実施形態において、Z軸方向においてインナリング48と第1ミラー28との間に配置される振動減衰装置を、ミラー用振動減衰装置55という。
各インナ用振動減衰装置75は、アウタリング46上に配置される基台76と、該基台76に支持され、且つ可撓性を有するカバー部材77とをそれぞれ備えている。これら各カバー部材77は、それらのZ軸方向における中途部位が放射方向に広がったり狭くなったりすることにより、それらの+Z方向側の面がZ軸方向に変位するようにそれぞれ構成されている。また、各カバー部材77の−Z方向側の端部は、基台76にそれぞれ固定されると共に、各カバー部材77の+Z方向側の端部は、インナリング48にそれぞれ固定されている。こうした各カバー部材77内の充填スペース78内には、磁性流体がそれぞれ充填されている。
また、各基台76上には、カバー部材77を包囲するように形成された円環状の磁界発生部79がそれぞれ設けられている。カバー部材77の外周面と磁界発生部79の内周面との間の各々には、カバー部材77が放射方向に広がることを許容するためのスペースSpがそれぞれ形成されている。こうした各磁界発生部79は、制御装置62から給電されるコイル80をそれぞれ有している。そして、各コイル80に給電された場合には、各基台76とインナリング48との間に磁界がそれぞれ発生し、その結果、各充填スペース78内に充填される磁性流体の粘性は、磁界の強さに対応した粘性にそれぞれ調整される。すなわち、各インナ用振動減衰装置75の減衰比がそれぞれ調整される。
インナリング48には、該インナリング48に加わる振動の大きさを検出するための振動検出部(以下、インナ用振動検出部81という。)が設けられており、該インナ用振動検出部81は、インナリング48の内周壁に取り付けられている。こうしたインナ用振動検出部81からは、インナリング48のX軸方向における振動成分、Y軸方向における振動成分及びZ軸方向における振動成分に応じた各種電気信号が制御装置62に出力される。
制御装置62は、インナ用振動検出部81からの各種電気信号に基づき、インナリング48のX軸方向における振動成分、Y軸方向における振動成分及びZ軸方向における振動成分を個別に算出する。そして、制御装置62は、算出した各方向における振動成分に応じ、コイル80に供給する電流の大きさを設定して供給する。そのため、インナ用振動減衰装置75において磁性流体の粘性がインナリング48の振動を好適に吸収できる程度の粘性に調整される結果、インナリング48のアウタリング46に対する相対的な振動が好適に減衰される。
なお、第1ミラー保持装置43A以外の他のミラー保持装置43B〜43Fに対しても、第1ミラー保持装置43Aと同様に、インナリング48のアウタリング46に対する振動を減衰するためのインナ用振動減衰装置が設けられている。これら各インナ用振動減衰装置は、第1ミラー保持装置43Aに設けられるインナ用振動減衰装置75と略同等の構成を有しているため、それらの詳細な説明を省略する。
したがって、本実施形態では、上記各実施形態における効果(1)〜(5)と略同等の効果に加え、以下に示す効果をさらに得ることができる。
(7)インナリング48は、各リンク50内に設けられる各アクチュエータの駆動によって、位置及び姿勢が調整される。そのため、インナリング48には、各アクチュエータからの振動が伝達され、ひいては該インナリング48が各保持機構49を介して支持するミラー28〜33にも伝達されるおそれがある。この点、本実施形態では、インナリング48のアウタリング46に対する相対的な振動は、各インナ用振動減衰装置75によって好適に減衰される。そのため、アウタリング46に対するミラー28〜33の相対的な振動を好適に減衰させることができる。
(7)インナリング48は、各リンク50内に設けられる各アクチュエータの駆動によって、位置及び姿勢が調整される。そのため、インナリング48には、各アクチュエータからの振動が伝達され、ひいては該インナリング48が各保持機構49を介して支持するミラー28〜33にも伝達されるおそれがある。この点、本実施形態では、インナリング48のアウタリング46に対する相対的な振動は、各インナ用振動減衰装置75によって好適に減衰される。そのため、アウタリング46に対するミラー28〜33の相対的な振動を好適に減衰させることができる。
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態を図8に従って説明する。なお、第4の実施形態は、アウタリング46の代りに円盤状の部材を設ける点と、該円盤状の部材に対するミラー28〜33の相対的な振動を減衰可能な点が第1〜第3の各実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1〜第3の各実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1〜第3の各実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
次に、本発明の第4の実施形態を図8に従って説明する。なお、第4の実施形態は、アウタリング46の代りに円盤状の部材を設ける点と、該円盤状の部材に対するミラー28〜33の相対的な振動を減衰可能な点が第1〜第3の各実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1〜第3の各実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1〜第3の各実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
図8に示すように、第1ミラー保持装置43Aは、略円盤状をなすベース部材46Aと、該ベース部材46A上に配置されるパラレルリンク機構47と、該パラレルリンク機構47に支持される円環状のインナリング48とを備えている。ベース部材46Aの中央部分には、該ベース部材46Aに対する第1ミラー28の振動を減衰するための第1振動減衰装置85が設けられている。この第1振動減衰装置85は、磁性流体を有するダンパである。こうした第1振動減衰装置85は、第1ミラー28において露光光ELの入射する領域の反対側に接触している。なお、第1振動減衰装置85は、上述した各振動減衰装置と略同等の構成を有しているため、その具体的な構成の記載を省略する。
また、インナリング48は、該インナリング48に対する第1ミラー28の振動を減衰するための複数(図8では2つのみ図示)の第2振動減衰装置86を支持しており、該各第2振動減衰装置86は、第1振動減衰装置85を包囲すると共に、周方向に沿って等間隔にそれぞれ配置されている。また、各第2振動減衰装置86は、それぞれ磁性流体を有するダンパである。なお、各第2振動減衰装置86は、上述した各振動減衰装置と略同等の構成をそれぞれ有しているため、それらの具体的な構成の記載を省略する。
そして、各振動減衰装置85,86の図示しないコイルにそれぞれ給電することにより、各振動減衰装置85,86が有する磁性流体の粘性がそれぞれ調整される。その結果、第1ミラー28のベース部材46Aに対する相対的な振動及び第1ミラー28のインナリング48に対する相対的な振動が、各振動減衰装置85,86によって好適にそれぞれ減衰される。また、第1ミラー28で発生した熱エネルギーは、各保持機構49及び各第2振動減衰装置86を介してインナリング48に排熱されるだけではなく、第1振動減衰装置85を介してベース部材46Aに排熱される。そのため、第1ミラー28の熱膨張が好適に抑制される。
なお、第1ミラー保持装置43A以外の他のミラー保持装置43B〜43Fも、第1ミラー保持装置43Aと略同等の構成を有している。そのため、他のミラー保持装置43B〜43Fの詳細な説明を省略する。
したがって、本実施形態では、上記各実施形態における効果(1)〜(5)と略同等の効果に加え、以下に示す効果をさらに得ることができる。
(8)ミラー28〜33には、互いに振動周期の異なる複数種類の振動が伝達される。例えば、各保持機構49で発生した振動や各リンク50内に設けられるアクチュエータで発生した振動がミラー28〜33に伝達される。この点、本実施形態では、ミラー28〜33に伝達され得る複数種類の振動に対応できるように、第1振動減衰装置85及び第2振動減衰装置86が設けられる。そのため、ミラー28〜33に互いに振動周期の異なる複数種類の振動が伝達されても、各振動を好適に減衰させることができる。
(8)ミラー28〜33には、互いに振動周期の異なる複数種類の振動が伝達される。例えば、各保持機構49で発生した振動や各リンク50内に設けられるアクチュエータで発生した振動がミラー28〜33に伝達される。この点、本実施形態では、ミラー28〜33に伝達され得る複数種類の振動に対応できるように、第1振動減衰装置85及び第2振動減衰装置86が設けられる。そのため、ミラー28〜33に互いに振動周期の異なる複数種類の振動が伝達されても、各振動を好適に減衰させることができる。
(9)また、本実施形態では、ミラー28〜33で発生した熱エネルギーは、各保持機構49や各第2振動減衰装置86を介してインナリング48に排熱されるだけではなく、第1振動減衰装置85を介してベース部材46Aに排熱される。そのため、ミラー28〜33から外部への排熱を効率的に行なうことができる。また、インナリング48に熱エネルギーが蓄熱されることが抑制されるため、インナリング48の熱変形の発生を抑制することもできる。
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態を図9に従って説明する。なお、第5の実施形態は、ミラー28〜33の鏡筒40に対する相対的な振動を減衰可能な点が第1〜第4の各実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1〜第4の各実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1〜第4の各実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
次に、本発明の第5の実施形態を図9に従って説明する。なお、第5の実施形態は、ミラー28〜33の鏡筒40に対する相対的な振動を減衰可能な点が第1〜第4の各実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第1〜第4の各実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1〜第4の各実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
図9に示すように、鏡筒40の側壁と第1ミラー28との間には、第1ミラー28の中心軸(図示略)を中心とした周方向に沿って等間隔に配置される複数(本実施形態では3つであって、図9では1つのみ図示)の振動減衰装置(以下、鏡筒側振動減衰装置90という。)が設けられている。なお、本実施形態では、インナリング48とミラー28との間に配置される振動減衰装置を、インナ側振動減衰装置55という。
各鏡筒側振動減衰装置90は、鏡筒40の側壁に支持される基台91をそれぞれ備えている。これら各基台91において鏡筒40の側壁に対向する第1対向面91aは、鏡筒40の側壁に対応する形状にそれぞれ形成されている。また、各基台91においてミラー28に対向する第2対向面91bは、鏡筒40の中心から放射状に延びる直線と略直交する平面状にそれぞれ形成されている。こうした各基台91の第2対向面91bの中央部分には、凹部92がそれぞれ形成されている。
また、各鏡筒側振動減衰装置90は、基台91の第2対向面91b側に配置され、且つ略直方体状をなす中空のケース部材93をそれぞれ備えている。これら各ケース部材93において基台91と対向する側には、該各ケース部材93内の充填スペース94内と凹部92と連通させる第1連通孔95がそれぞれ形成されている。また、各ケース部材93において第1ミラー28と対向する側には、充填スペース94内外を連通させる第2連通孔96がそれぞれ形成されており、該各第2連通孔96は、各第1連通孔95と同一周方向位置にそれぞれ位置している。
また、各ケース部材93内の充填スペース94には、鏡筒40の中心軸を中心とした径方向に沿って往復移動可能なピストン部材97がそれぞれ設けられている。これら各ピストン部材97は、それらの断面形状が各連通孔95,96の断面形状よりも大きくなるようにそれぞれ形成されている。また、各ピストン部材97の径方向外側には、基端がピストン部材97に固着されると共に、先端が凹部92内に位置する第1ロッド部98がそれぞれ延設されている。これら各第1ロッド部98の先端は、凹部92の底部にそれぞれ接触していない。また、各ピストン部材97の径方向内側には、基端がピストン部材97に固着されると共に、先端が第1ミラー28に固定される第2ロッド部99がそれぞれ延設されている。また、各充填スペース94内には、磁性流体がそれぞれ充填されている。すなわち、各ピストン部材97は、第1ミラー28のXY平面状での振動に基づきそれぞれ往復移動する。
また、各基台91の第2対向面91b側には、ケース部材93を包囲するように形成された円環状の磁界発生部100がそれぞれ設けられている。これら各磁界発生部100は、コイル101をそれぞれ有している。そして、制御装置62から各コイル101に給電された場合には、各基台91と第1ミラー28との間に磁界がそれぞれ発生し、その結果、各充填スペース94内に充填される磁性流体の粘性は、磁界の強さに対応した粘性にそれぞれ調整される。すなわち、磁性流体の粘性が高いほど、各ピストン部材97が往復移動する際の抵抗となる。したがって、こうした構成であっても、コイル101に供給する電流の大きさを調整することにより、各鏡筒側振動減衰装置90の減衰比を調整することが可能である。
なお、第1ミラー28以外の他のミラー29〜33に対しても、第1ミラー28と同様に、鏡筒40の側壁との間に鏡筒側振動減衰装置が設けられている。これら各鏡筒側振動減衰装置は、第1ミラー28用の鏡筒側振動減衰装置90と略同等の構成を有しているため、それらの詳細な説明を省略する。
したがって、本実施形態では、上記各実施形態における効果(1)〜(5)と略同等の効果に加え、以下に示す効果をさらに得ることができる。
(10)本実施形態では、各鏡筒側振動減衰装置90によってミラー28〜33のX軸方向における振動成分及びY軸方向における振動成分を減衰することができる。
(10)本実施形態では、各鏡筒側振動減衰装置90によってミラー28〜33のX軸方向における振動成分及びY軸方向における振動成分を減衰することができる。
(11)また、本実施形態では、ミラー28〜33で発生した熱エネルギーの一部を、ミラー保持装置43A〜43Fを介することなく、鏡筒40側に直接排熱することができる。
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・各実施形態において、インナリング48と鏡筒40の側壁との間に、図10に示すように、鏡筒40に対するインナリング48の振動を減衰させるための振動減衰装置105を設けてもよい。この場合、複数(例えば3つ)の振動減衰装置105を、鏡筒40の中心軸を中心とした周方向に沿って等間隔にそれぞれ配置してもよい。こうした振動減衰装置105の構成は、XY軸用振動減衰装置65と略同等の構成でもよいし、鏡筒側振動減衰装置90と略同等の構成でもよい。
・各実施形態において、インナリング48と鏡筒40の側壁との間に、図10に示すように、鏡筒40に対するインナリング48の振動を減衰させるための振動減衰装置105を設けてもよい。この場合、複数(例えば3つ)の振動減衰装置105を、鏡筒40の中心軸を中心とした周方向に沿って等間隔にそれぞれ配置してもよい。こうした振動減衰装置105の構成は、XY軸用振動減衰装置65と略同等の構成でもよいし、鏡筒側振動減衰装置90と略同等の構成でもよい。
・各実施形態において、アウタリング46(又はベース部材46A)と鏡筒40の側壁との間に、図11に示すように、鏡筒40に対するアウタリング46(又はベース部材46A)の振動を減衰させるための振動減衰装置110を設けてもよい。この場合、複数(例えば3つ)の振動減衰装置110を、鏡筒40の中心軸を中心とした周方向に沿って等間隔にそれぞれ配置してもよい。こうした振動減衰装置110の構成は、XY軸用振動減衰装置65と略同等の構成でもよいし、鏡筒側振動減衰装置90と略同等の構成でもよい。
また、アウタリング46(又はベース部材46A)に、該アウタリング46(又はベース部材46A)に加わる振動の大きさを検出するための振動検出部111を設けてもよい。この場合、振動検出部111に基づき振動減衰装置110の図示しないコイルに供給される電流の大きさを調整することにより、鏡筒40に対するアウタリング46(又はベース部材46A)の振動を好適に減衰させることができる。
・第2〜第5の各実施形態において、ミラー28〜33とインナリング48との間に配置される振動減衰装置55を省略してもよい。
・各実施形態において、磁界発生部59,69,79,100は、コイルの代りに、永久磁石を備えた構成でもよい。このように構成すると、磁性流体の粘性を調整することはできないものの、ミラー28〜33などの被振動部材の振動を減衰させることができる。この場合、振動検出部61,81,111を省略してもよい。
・各実施形態において、磁界発生部59,69,79,100は、コイルの代りに、永久磁石を備えた構成でもよい。このように構成すると、磁性流体の粘性を調整することはできないものの、ミラー28〜33などの被振動部材の振動を減衰させることができる。この場合、振動検出部61,81,111を省略してもよい。
・各実施形態において、液状の磁性体として、磁性流体の代りに、液体金属を用いてもよい。この場合、振動検出部61,81,111を省略してもよい。液体金属としては、一例としてガリウムやインジウムを含む液体金属であってもよい。このように構成すると、振動減衰装置55,65,75,85,86,90,105,110の減衰比を調整することはできないものの、ミラー28〜33などの被振動部材の振動を減衰させることができる。また、ミラー28〜33などの被振動部材で発生した熱エネルギーの効率的な排熱にも貢献できる。
・第1〜第4の各実施形態において、カバー部材57,67,77を省略してもよい。ただし、ミラー28〜33などの被振動部材と、インナリング48などの支持部材との間の充填スペース58,68,78内で磁性流体を保持できるように、コイル60,70,80への給電を継続することが望ましい。
・第1〜第4の各実施形態において、充填スペース58,68,78を内包するカバーは、その一部分のみ可撓可能な構成であってもよい。
・本発明の振動減衰装置を、照明光学系14を構成するミラー19,21〜24に加わる振動を減衰させるための振動減衰装置に具体化してもよい。
・本発明の振動減衰装置を、照明光学系14を構成するミラー19,21〜24に加わる振動を減衰させるための振動減衰装置に具体化してもよい。
・本発明の振動減衰装置を、ウエハWやレチクルRなどを保持する静電吸着保持装置25,34に加わる振動成分を減衰可能な振動減衰装置に具体化してもよい。また、鏡筒40のフランジ41と、該フランジ41を介して鏡筒40を支持する支持装置との間に、本発明の振動減衰装置を設けてもよい。
・各実施形態において、露光装置11は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、EUV露光装置、X線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクルまたはマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハなどへ回路パターンを転写する露光装置であってもよい。また、露光装置11は、液晶表示素子(LCD)などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びCCD等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などであってもよい。
・各実施形態において、光源装置12は、例えばg線(436nm)、i線(365nm)、KrFエキシマレーザ(248nm)、F2レーザ(157nm)、Kr2レーザ(146nm)、Ar2レーザ(126nm)等を供給可能な光源であってもよい。また、光源装置12は、DFB半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(またはエルビウムとイッテルビウムの双方)がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を供給可能な光源であってもよい。
・各実施形態において、光源装置12は、放電型プラズマ光源を有する装置でもよい。
・各実施形態において、露光装置11を、ステップ・アンド・リピート方式の装置に具体化してもよい。
・各実施形態において、露光装置11を、ステップ・アンド・リピート方式の装置に具体化してもよい。
次に、本発明の実施形態の露光装置11によるデバイスの製造方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図12は、マイクロデバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製造例のフローチャートを示す図である。
まず、ステップS101(設計ステップ)において、マイクロデバイスの機能・性能設計(例えば、半導体デバイスの回路設計等)を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップS102(マスク製作ステップ)において、設計した回路パターンを形成したマスク(レチクルRなど)を製作する。一方、ステップS103(基板製造ステップ)において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板(シリコン材料を用いた場合にはウエハWとなる。)を製造する。
次に、ステップS104(基板処理ステップ)において、ステップS101〜ステップS104で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップS105(デバイス組立ステップ)において、ステップS104で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップS105には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程(チップ封入)等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップS106(検査ステップ)において、ステップS105で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。
図13は、半導体デバイスの場合におけるステップS104の詳細工程の一例を示す図である。
ステップS111(酸化ステップ)においては、基板の表面を酸化させる。ステップS112(CVDステップ)においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップS113(電極形成ステップ)においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップS114(イオン打込みステップ)においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップS111〜ステップS114のそれぞれは、基板処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
ステップS111(酸化ステップ)においては、基板の表面を酸化させる。ステップS112(CVDステップ)においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップS113(電極形成ステップ)においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップS114(イオン打込みステップ)においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップS111〜ステップS114のそれぞれは、基板処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
基板プロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップS115(レジスト形成ステップ)において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップS116(露光ステップ)において、上で説明したリソグラフィシステム(露光装置11)によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップS117(現像ステップ)において、ステップS116にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、ステップS118(エッチングステップ)において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップS119(レジスト除去ステップ)において、エッチングが済んで不要となった感光性材料を取り除く。すなわち、ステップS118及びステップS119において、マスク層を介して基板の表面を加工する。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、基板上に多重に回路パターンが形成される。
11…露光装置、14…照明光学系、16…投影光学系、18…筐体、25,34…駆動装置を構成する静電吸着保持装置(被振動部材)、19,20〜24,28〜33…駆動装置を構成するミラー(被振動部材、光学部材)、40…駆動装置を構成する鏡筒(被振動部材、支持部材、筐体)、41…駆動装置を構成するフランジ(被振動部材)、43A〜43F…光学部材保持装置としてのミラー保持装置、46…駆動装置を構成するアウタリング(被振動部材、支持部材、ベース部材)、46A…駆動装置を構成するベース部材(被振動部材、支持部材)、47…変位部としてのパラレルリンク機構、48…駆動装置を構成するインナリング(被振動部材、支持部材)、49…保持部としての保持機構、49b…弾性部としての連結部、55,65,75,85,86,90,105,110…駆動装置を構成する振動減衰装置、57,67,77…カバー部としてのカバー部材、58,68,78,94…所定のスペースとしての充填スペース、59,69,79,100…磁界発生部、61,81,111…振動検出部、62…調整部、制御部としての制御装置、93…カバー部としてのケース部材、EL…放射ビームとしての露光光、R…マスクとしてのレチクル、W…基板としてのウエハ。
Claims (16)
- 被振動部材と、該被振動部材を支持する支持部材と、該支持部材に対する前記被振動部材の振動を減衰させる振動減衰装置と、を備えた駆動装置において、
前記振動減衰装置は、前記支持部材と前記被振動部材との間の所定のスペースに磁界を発生させる磁界発生部と、該磁界発生部によって発生される前記磁界によって前記所定のスペース内で保持される液状の磁性体と、を有することを特徴とする駆動装置。 - 前記液状の磁性体は、磁性流体を含むことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- 前記液状の磁性体は、液体金属を含むことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- 前記磁界発生部は、前記磁界の強さを調整する調整部を有することを特徴とする請求項2に記載の駆動装置。
- 前記被振動部材で発生する振動の周波数及び振動方向を検出する振動検出部と、
該振動検出部による検出結果に基づき前記調整部を制御する制御部と、をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の駆動装置。 - 前記振動減衰装置は、前記所定のスペースを包囲するカバー部をさらに有することを特徴とする請求項1〜請求項5のうち何れか一項に記載の駆動装置。
- 弾性変形可能な弾性部を有し、前記被振動部材を保持する保持部を備え、
前記支持部材は、前記保持部を介して前記被振動部材を支持することを特徴とする請求項1〜請求項6のうち何れか一項に記載の駆動装置。 - 光学部材と、
該光学部材を保持する保持部を有する光学部材保持装置と、
該光学部材保持装置を介して前記光学部材を支持する筐体と、を備えた光学系において、
請求項1〜請求項7のうち何れか一項に記載の駆動装置をさらに備え、
前記被振動部材は、前記光学部材であり、
前記振動減衰装置は、前記光学部材保持装置に対する前記光学部材の振動を減衰させることを特徴とする光学系。 - 光学部材と、
該光学部材を保持する保持部を有する光学部材保持装置と、
該光学部材保持装置を介して前記光学部材を支持する筐体と、を備えた光学系において、
請求項1〜請求項7のうち何れか一項に記載の駆動装置をさらに備え、
前記被振動部材は、前記光学部材であり、
前記振動減衰装置は、前記筐体に対する前記光学部材の振動を減衰させることを特徴とする光学系。 - 光学部材と、
該光学部材を保持する光学部材保持装置と、
該光学部材保持装置を介して前記光学部材を支持する筐体と、を備えた光学系において、
請求項1〜請求項7のうち何れか一項に記載の駆動装置をさらに備え、
前記被振動部材は、前記光学部材保持装置であり、
前記振動減衰装置は、前記筐体に対する前記光学部材保持装置の振動を減衰させるであることを特徴とする光学系。 - 光学部材と、
該光学部材を保持する保持部を有する光学部材保持装置と、
該光学部材保持装置を介して前記光学部材を支持する筐体と、
前記光学部材保持装置に対する前記光学部材の振動を減衰させる振動減衰装置と、を備えた光学系において、
前記振動減衰装置は、前記光学部材保持装置と前記光学部材との間の所定のスペースに磁界を発生させる磁界発生部と、該磁界発生部によって発生される前記磁界によって前記所定のスペース内で保持される液状の磁性体と、を有することを特徴とする光学系。 - 前記光学部材保持装置は、前記筐体に支持されるベース部材と、該ベース部材と前記保持部との間に配置され且つ前記ベース部材を基準として前記光学部材を変位させる変位部と、をさらに有し、
前記振動減衰装置は、前記ベース部材に対する前記光学部材の振動を減衰させる第1振動減衰装置を備えていることを特徴とする請求項11に記載の光学系。 - 前記光学部材保持装置は、前記保持部を介して前記光学部材を支持する支持部材を有し、
前記振動減衰装置は、前記支持部材に対する前記光学部材の振動を減衰させる第2振動減衰装置を備えていることを特徴とする請求項12に記載の光学系。 - 前記筐体内は、真空状態に設定されていることを特徴とする請求項8〜請求項13のうち何れか一項に記載の光学系。
- 所定のパターンが形成されたマスクに放射ビームを導く照明光学系と、
前記マスクを介した放射ビームを感光性材料が塗布された基板に照射する投影光学系と、を備え、
前記各光学系の少なくとも一方は、請求項8〜請求項14のうち何れか一項に記載の光学系であることを特徴とする露光装置。 - リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、
前記リソグラフィ工程は、請求項15に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
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