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WO1999039333A1 - Air-conditioner, partition and exposure apparatus - Google Patents

Air-conditioner, partition and exposure apparatus Download PDF

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WO1999039333A1
WO1999039333A1 PCT/JP1999/000345 JP9900345W WO9939333A1 WO 1999039333 A1 WO1999039333 A1 WO 1999039333A1 JP 9900345 W JP9900345 W JP 9900345W WO 9939333 A1 WO9939333 A1 WO 9939333A1
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WO
WIPO (PCT)
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chamber
partition
exposure apparatus
plate
air conditioner
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP1999/000345
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kyoichi Akiyama
Gentoku Kou
Makoto Ogawa
Masaru Hachisuka
Takashi Ozaki
Yoshinori Ogawa
Isamu Takeuchi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Asahi Kogyosha Co Ltd
Original Assignee
Nikon Corp
Asahi Kogyosha Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to AU20759/99A priority Critical patent/AU2075999A/en
Publication of WO1999039333A1 publication Critical patent/WO1999039333A1/ja
Priority to US09/628,320 priority patent/US6450288B1/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70808Construction details, e.g. housing, load-lock, seals or windows for passing light in or out of apparatus
    • GPHYSICS
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    • G03F7/70858Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
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    • GPHYSICS
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    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/172Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using resonance effects
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/24Means for preventing or suppressing noise

Definitions

  • the present invention relates to an air conditioner used for temperature control of a machine tool, a measuring instrument, a semiconductor exposure apparatus, and the like, a partition, and an exposure apparatus.
  • FIG. 4 shows an outline of the air conditioners used for temperature control of ultra-precision machine tools and measuring instruments.
  • FIG. 4 shows an example of a reduction projection exposure apparatus including a reduction projection exposure apparatus body, a chamber, and an air conditioner used in an IC manufacturing process.
  • Light or laser light 4 emitted from a light source 3 disposed in a case different from the chamber is irradiated on a reticle 6 on which an IC circuit pattern is formed.
  • the light or laser beam 4 that has passed through the reticle 6 is incident on the projection lens 5, where it is reduced (for example, reduced to 1 Z 5), and irradiated on the silicon wafer 7 installed on the wafer stage 8. .
  • the silicon wafer 7 is installed on the wafer stage 8, and can be moved by a moving mechanism of the wafer stage 8 in a plane perpendicular to the optical axis of the projection lens 5 by an external command.
  • the light from the light source 3 is Alternatively, the reticle 6 is irradiated with the laser beam 4, the light is reduced by the projection lens 5, and the circuit pattern drawn on the reticle 6 is projected onto one chip area or one shot area on the silicon wafer 7, and the silicon wafer
  • the wafer stage 8 is driven again, the positioning is performed, and further reduction projection exposure is performed.
  • the circuit pattern of the IC is reduced and projected onto the silicon wafer 7.
  • the reduced projection exposure apparatus is sensitive to changes in temperature and vibration, and is sensitive to line width. Failure to do so may result. Therefore, in order to eliminate these causes as much as possible, the main body of the reduction projection exposure apparatus is mounted on the vibration isolation table 2 and the entire apparatus is placed in the chamber 9.
  • the chamber 9 receives air blow 12 from an air conditioner 10 consisting of a blower 13 and a heat exchanger 11 in which a blower and a blower are shared to perform temperature control. The separated air is supplied into the chamber 9 through the duct 15 and the filter 14.
  • the temperature in the chamber 9 is constantly monitored by a sensor, and the signal of the sensor is fed back to the air conditioner 10 to control the air conditioner 10 so that the temperature in the chamber does not differ from the set temperature. Is done.
  • the partition wall of the chamber is made of a material having high heat insulation so that an external temperature change does not reach the inside, and a partition wall having a sectional structure as shown in FIG. 5 is generally used.
  • the bulkhead is made of a sandwich of hard foam urethane 17 sandwiched between two steel plates or aluminum plates 16 and is used not only to obtain the strength as a chamber, but also to obtain its heat insulation properties. ing.
  • the main body of the reduction exposure apparatus in the chamber 9 is mounted so that the vibration isolation table 2 is placed on an independent foundation 21 on the ground 20.
  • the chamber 9 and the air conditioner 10 are placed on a flooring 23 supported by a support 22 on the ground 20, and the space between the flooring 23 and the independent foundation 21 is filled with a cushioning material 24 such as rubber. Have been.
  • the line width of the IC pattern required for the reduction projection exposure apparatus described in the previous section is 0. It is less than 35 ⁇ m.
  • line widths of 0.25 m and even 0.15 zm are expected to fall within the range of the reduced projection exposure apparatus.
  • disturbance factors that have not been a problem until now have been greatly highlighted, and situations have arisen in which it is necessary to take countermeasures.
  • One of the disturbance factors is noise reaching the chamber from the environment in which the chamber is installed through the partition of the chamber.
  • the chamber When applied to a reduction projection exposure apparatus, the chamber is usually installed in a clean room, but the noise in the clean room is transmitted to the partition of the chamber using air as a medium, and the air is further removed therefrom.
  • a medium components such as a reduction projection exposure apparatus main body or a projection lens and a stage lens are vibrated, thereby causing relative displacement between the respective components of the reduction projection exposure apparatus, A problem arises when it becomes difficult to maintain a constant fine line width on the exposed surface.
  • Figure 6 shows the results of noise measurements inside and outside the chamber installed in the clean room.
  • the air conditioner blowing into the chamber was stopped, and only the noise entering from outside the chamber was measured.
  • the partition walls of the chamber are those conventionally used having the cross-sectional configuration shown in FIG.
  • extremely low out-of-audible noise (low-frequency vibration transmitted as compressional air waves) has a maximum sound pressure value of about 69 dB.
  • This low-frequency noise is generated by a large blower for controlling the temperature of the clean room and a duct that guides the temperature-controlled air, and the noise released into the clean room is transmitted to the chamber through the partition of the chamber. It seems to have been.
  • Equation (1) shows the relationship between the sound pressure level (SPL) in the chamber and the force generated in a unit area by the sound pressure value.
  • FIG. 7 shows the relationship between the sound pressure level calculated from equation (1) and the acceleration due to vibration on the vibration isolator 2 on which the reduced projection exposure apparatus body is installed.
  • the anti-vibration table 2 was of the type that performed active control, and the calculation was performed assuming that it had a damping capacity of about ⁇ 30 dB even in the low-frequency vibration region. From the noise measurement results shown in Fig. 6 and the calculated values in Fig. 7, it is considered that the maximum acceleration due to vibration on the anti-vibration table 2 where the reduced projection exposure apparatus main body is installed is about 1 mga1 at the maximum. .
  • the value of 1 mga 1 which is usually considered as an acceleration value, is considered to be a very small value that has almost no effect, but has a meaning for a reduction projection exposure apparatus installed on the assumption that fine processing is performed. Value. Furthermore, the acceleration value of 1 mg a 1 is induced only by noise, and in fact, vibrations transmitted from the ground 20 through an independent foundation 21 are also added to this value. However, the situation will be even more severe and some measures will be required. Disclosure of the invention
  • An air conditioner includes a partition having a first plate member disposed on a space side air-conditioned by an air conditioner and a second plate member disposed on a space side different from the space.
  • a plurality of intermediate members disposed between the first plate member and the second plate member, wherein the intermediate member includes opposing portions having predetermined shapes opposing the first plate member and the second plate member, respectively. It has a cell.
  • the partition wall of the present invention comprises a first plate member arranged on the air-conditioned space side and a second member arranged on a space side different from the space, wherein the first member is provided. And an intermediate member disposed between the first and second plate members, wherein the intermediate member has a number of cells each having an opposing portion having a predetermined shape facing each of the first and second members. It is.
  • the exposure apparatus of the present invention includes an exposure apparatus for exposing a pattern on an original onto a photosensitive substrate.
  • an intermediate member disposed between the first plate member and the second plate member, wherein the intermediate member has opposed portions of a predetermined shape facing the first plate member and the second plate member, respectively, and And a plurality of cells arranged between the second material.
  • the cell is preferably formed of a hollow member having the opposing portion having the predetermined shape, and it is preferable because the cell can be reduced in weight.
  • the intermediate material is a ceramic honeycomb structural material, since the intermediate material can have particularly high rigidity.
  • the air conditioner of the present invention includes a chamber, a duct, and an air conditioner, and uses a wall material having a cellular material such as a honeycomb structure for a wall of the chamber.
  • the exposure apparatus of the present invention uses a wall material having a cellular material such as a honeycomb structure for a wall of a chamber.
  • FIG. 1 is a perspective view of a chamber partition according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a reduction projection exposure apparatus using a chamber according to the present invention.
  • FIG. 3 shows the measurement results of the noise reduction effect of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a reduction projection exposure apparatus using a conventional chamber.
  • FIG. 5 is a perspective view of a conventional chamber partition.
  • Fig. 6 shows the sound pressure level measurement results inside and outside the chamber constructed using the conventional partition walls.
  • Fig. 7 shows the relationship (calculated value) between the sound pressure level and the vibration acceleration on the vibration isolation table.
  • the present invention relates to a machine tool and a measuring device that require high precision, when performing ultra-precision processing and measurement in a chamber in which the air inside is kept clean and at a constant temperature by an air conditioner, when the chamber is used.
  • the partition has a soundproofing effect (effect of insulating low-frequency noise).
  • a considerable part of the noise transmitted from outside the chamber is considered to be caused by air conditioners for constant temperature, such as clean rooms, and ducts associated therewith. Therefore, the larger the size of the clean room, the larger the air-conditioner duct, and low frequency vibration of more than 10 Hz is generated.
  • the low-frequency vibrations almost pass through the partition walls of the chamber using the conventional hard foamed polyurethane.
  • the natural vibration frequency of the mechanical part of the equipment installed in the chamber is generally 100 Hz or less, and resonates with low-frequency noise coming from outside the chamber, causing unexpected vibration inside the chamber. It may occur in the equipment and cause a reduction in machining accuracy and measurement accuracy. Therefore, soundproofing of low-frequency noise is extremely important for equipment that pursues precision.
  • the frequency of the noise in the clean room is clearly biased to the low frequency range as shown in Fig. 6, and only the low frequency noise is cut by the partition wall of the chamber. If this can be done, the effect on the equipment installed in the chamber can be greatly reduced.
  • FIG. 2 illustrates one embodiment of the present invention.
  • the reduction projection exposure apparatus main body of the reduction projection exposure apparatus is the same as the conventional example described with reference to FIG.
  • the partition shown in FIG. 1 is used as the partition wall of the chamber 1, the duct 15 and the external panel of the air conditioner 10.
  • the partition wall is composed of two steel plates or aluminum plates 16 as first and second plates, and a ceramic honeycomb structure material 18 as an intermediate material. It is a sandwich.
  • the honeycomb structure material 18 is made of a cellular material having a predetermined shape. More specifically, the honeycomb structural material 18 is composed of an aggregate of rectangular cylinders (cells) having a hexagonal cross-sectional shape in the partition wall thickness direction. For example, as shown in FIG.
  • each cell has a hexagonal shape with a side of about 10 mm and a thickness of about 0.25 mm.
  • the size of the cell is not limited to this value, and may be larger or smaller.
  • the cell assembly is also called a porous plate.
  • the hexagonal hollow surface faces the first plate and the second plate, respectively, and the first plate and the second plate extend in the direction in which the cells extend (the X direction in FIG. 1).
  • the thickness of the partition wall is suitably 30 to 60 mm as a whole in order to achieve a small bulk and high rigidity.
  • a honeycomb structure material made of ceramic is used for the partition walls.
  • a non-combustible magne 'honeycomb panel AW type manufactured by Showa Aluminum
  • a measurement device for measuring noise is arranged in the chamber according to the present embodiment, and the noise measurement results measured by the measurement device and the noise measurement results measured outside the chamber are shown in FIG.
  • FIG. 3 according to the chamber of the present embodiment, it is possible to confirm the soundproofing effect in a low-frequency range even with a chamber formed of a conventional steel plate made of hard foamed polyurethane 17.
  • the honeycomb structural material Ceramic necessary rigidity as the chamber (e.g., the Young's modulus 1 5 X 1 0 7 N / m 2) Chikaraku, be obtained at a thickness 4 2 mm positions of the partition wall it can. This is about 10 times different in rigidity than the conventional partition wall using urethane. That is, in the partition wall using a urethane, a thickness of 4 4 mm position of the partition wall, the Young's modulus Ru 1 5 X 1 O s NZm 2 about der. That is, the honeycomb structural material of the present embodiment has a bending rigidity about 10 times that of the conventional partition wall for the chamber. Therefore, by using a honeycomb structure material as a partition for the chamber, the rigidity is increased, and an extremely high soundproofing effect against noise in a low frequency range can be expected.
  • the honeycomb structural material Ceramic necessary rigidity as the chamber (e.g., the Young's modulus 1 5 X 1 0 7 N / m 2) Chikaraku, be obtained at
  • the partition according to the present embodiment may be particularly used only for the partition of chamber 1.
  • a typical projection exposure apparatus is roughly composed of three parts.
  • a light source device that accommodates a light source that emits exposure light
  • second a light-sending optical system that guides exposure light from the light source device to an illumination optical system described below
  • third a mask is illuminated. It is composed of an illumination optical system, a mask stage on which the mask is mounted, a projection optical system for transferring the pattern formed on the mask onto the substrate, and an apparatus body including a substrate stage on which the substrate is mounted.
  • the light source device is housed in a light source chamber
  • the light transmitting optical system is housed in a connection unit
  • the device main body is housed in the main body chamber.
  • the partition in the present embodiment may be applied to at least one of the light source chamber, the connection unit, and the main body chamber. In a preferred embodiment, it is desirable to apply to all.
  • the partition wall in this embodiment is preferably used for the entire chamber, but may be a part thereof.
  • a partition having an intermediate material of a high-rigidity honeycomb structure material that is particularly effective for noise in a low frequency range is used, but the soundproofing method using the partition is not limited to this.
  • the cell may be a hollow member as described above, or the inside of the cell may be filled with a filler.
  • a filled configuration may be used.
  • a filler it is preferable to use a sponge-like foam or a resin.
  • the foam a hard or soft polyurethane foam is preferable, and as the resin, rubber is preferable.
  • the cell may be configured by a hollow member as described above, or may be configured to have an internal space by closing an opening of the hollow member.
  • the cell may be filled with a foam in the hollow portion or the internal space to have a nest (hollow), and the resin may be formed in the hollow portion or the internal space so that no nest (hollow) is generated. It may be a configuration that fills closely. According to this configuration, improvement in heat insulation and prevention of low-frequency noise can be expected.
  • a soundproofing effect is expected for noise in the frequency range from low frequencies to the order of kHz. it can.
  • the configuration of the partition wall in the present embodiment is a configuration in which two steel plates or aluminum plates and the intermediate material are in contact with each other.
  • the configuration is not limited to this configuration. Is also good.
  • honeycomb structural material is a hexagonal cellular material, it is not necessarily required to be a hexagonal material. Therefore, the expression “cellular material” is used in the claims.
  • a partition wall of a chamber of an exposure apparatus an outer panel of an air conditioner that supplies air into a chamber accommodating the exposure apparatus, and a partition wall of a duct provided between the air conditioner and the chamber
  • an aggregate (honeycomb structural material) of prisms (cells) having a hexagonal cross-sectional shape was used in the above, the present invention can be applied to other than those described in the present embodiment. For example, it can be applied to a partition wall of a room isolated from the outside. Further, the present invention can be applied to a partition wall between a room in which an air conditioner is arranged and a room to be air-conditioned by the air conditioner.
  • the cell shape and the cellular material of the intermediate material according to the present embodiment are hexagonal as described above, but are not particularly limited to this shape, and may be polygonal shapes such as triangles, pentagons, and octagons, circles, and the like. It may be constituted by an ellipse or the like.
  • the cellular material an aggregate of hexagonal cylinders (cells) is shown, but the present invention is not limited to this.
  • it may be composed of an aggregate of shells wrapping the filler.
  • a material constituting the shell it is preferable to use ceramic, an aluminum alloy or the like.
  • the shape of the shell may be spherical or cubic. In this case, the shells are preferably arranged regularly, but may be arranged randomly.
  • low-frequency noise which is difficult to insulate and has a great influence on the device, can be reduced by about 6 dB to 12 dB. It is possible to reduce the acceleration value due to the vibration on the vibration isolation table caused by the above to about 1/2 to 1/10. As a result, an extremely effective environment can be provided for machine tools, interferometers and other measuring instruments that are expected to become even more precise in the future, and for reduced projection exposure equipment.
  • region which cannot be prevented by the conventional partition can be sound-proofed.

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Description

明 細 書 空調装置、 隔壁及び露光装置 技術分野
本発明は、 工作機械や測定機器や半導体露光装置等の温調に用いられている空 調装置、 及び、 隔壁、 更に、 露光装置に関するものである。 背景技術
近年の超精密な工作機械や干渉計等の測定機器はきわめて高い工作精度や測定 精度を要求されるものがある。 これらの極めて高い要求精度を達成するためには
、 装置そのものの仕組みや構成はもとより、 設置される環境にも気を配らなけれ ばならない。 特に環境中の温度変化は前記装置の精度に大きな影響を及ぼすこと は明らかであり、 環境中の温度変化を極力抑えることが、 超精密な工作精度や測 定精度を得るための必須条件となっている。 通常、 装置を温度管理がされた恒温 室に設置して稼働することにより、 高精度化を達成する。 しかしさらに高い精度 を求められ、 厳密な設置環境の温度管理を必要とする装置に関しては、 各装置ご とに個別のチャンバを設け、 その中の温度管理を外部に設けた空調機により厳密 に行うことにより、 要求される精度をクリアすることになる。
超精密工作機械や測定機器等の温調に用いられている空調装置の概要を図 4に 示す。 図 4は I Cの製造工程で用いられる縮小投影露光装置本体とチャンバ、 空 調装置とから構成される縮小投影露光装置の一例である。 チャンバとは異なるケ —ス内に配置される光源 3から放射された光あるいはレーザ光 4は I Cの回路パ ターンが形成されたレチクル 6に照射される。 該レチクル 6を通過した光あるい はレーザ光 4は投影レンズ 5に入射され、 ここで縮小 (例えば 1 Z 5に縮小) さ れて、 ウェハステージ 8に設置されたシリ コンゥヱハ 7に照射される。 シリ コン ゥヱハ 7はゥヱハステージ 8上に設置され、 ゥヱハステージ 8の移動機構により 投影レンズ 5の光軸と直角な平面内を、 外部からの指令により移動させることが できる。 前記のウェハステージ 8の位置決めが完了した時点で光源 3からの光あ るいはレーザ光 4がレチクル 6に照射され、 その光は投影レンズ 5で縮小されて 、 レチクノレ 6に画かれた回路パターンがシリコンゥヱハ 7上の 1チップ領域又は 1 ショッ ト領域に投影され、 シリコンウェハ 7上に塗られた感光剤を露光させる 前記の縮小投影露光の工程が終了すると、 再びウェハステージ 8を駆動し、 位 置決めを行い、 さらに縮小投影露光を行う。 この位置決め、 露光の工程を繰り返 すことにより、 I Cの回路パターンをシリコンゥヱハ 7上に縮小し投影して行く 前記縮小投影露光装置は、 温度の変化や、 振動の影響を敏感に受け、 線幅不良 の原因となる。 そこでこれらの原因を極力取り除くために、 縮小投影露光装置本 体を除振台 2に取り付けるとともに、 装置全体がチャンバ 9に入れられている。 該チャンバ 9は、 温度コン トロールを行うために、 送風器と排風器が共通になつ た送風器 1 3と熱交換器 1 1からなる空調機 1 0からの送風 1 2を受け、 温調さ れた空気は、 ダク ト 1 5 とフィルタ 1 4を介してチャンバ 9内に供給される。 該 チャンバ 9内の温度はセンサにより常にモニタされ、 該センサの信号は空調機 1 0にフィ一ドバックされ、 チャンバ内の温度が設定温度に対して差が出ないよう に空調機 1 0はコントロールされる。 また、 チャンバの隔壁は外部の温度変化が 内部に及ばないように、 断熱性の高いものが用いられており、 一般的には図 5に 示すような断面構造を持つ隔壁が用いられている。 該隔壁は 2枚の鋼板又はアル ミニゥム板 1 6で硬質発砲ゥレタン 1 7をサンドィツチしたもので、 チャンバと しての強度を得ることはもちろんである力 主にその断熱性に期待して用いられ ている。
該チャンバ 9内の縮小露光装置本体は、 地面 2 0の上の独立の基礎 2 1の上に 除振台 2を載せる状態で取り付けられている。 チャンバ 9及び空調機 1 0は地面 2 0に支柱 2 2で支えられる床材 2 3に載せられ、 該床材 2 3と独立の基礎 2 1 との間はゴム等の緩衝材 2 4で埋められている。
近年の超精密化の要求は、 すでに装置の設置環境の温度管理のみで達成するこ とができない領域にまで来ている。
例えば前項で示した縮小投影露光装置に求められる I Cパターンの線幅は 0 . 3 5〃m以下である。 さらに今後は I Cの集積度の向上にともない 0 . 2 5 m 、 さらには 0 . 1 5 z m程度の線幅まで、 縮小投影露光装置の守備範囲に入って くるものと思われる。 そのため、 これまでは問題にならない程度の外乱要因でも 大きくクローズアップされ、 対策を講じる必要に迫られる事態が発生している。 前記外乱要因の一つとして、 チャンバが設置されている環境からチャンバの隔 壁を介してチヤンバ内に達する騒音がある。 縮小投影露光装置に当てはめて考え ると、 通常チャンバが設置されているのはクリーンルーム内であるが、 そのクリ —ンルーム内の騒音が空気を媒体としてチャンバの隔壁に伝わり、 さらにそこか ら空気を媒体として縮小投影露光装置本体、 あるいは投影レンズをはじめステ一 ジゃゥ ハなどの構成部品を加振し、 そのことにより、 縮小投影露光装置の各構 成部品間に相対的な変位が発生、 露光面でコンスタントに微細な線幅を維持する ことが難しくなるといつた問題が発生する。
クリーンルームに設置されているチャンバ内外で測定した騒音の測定の結果を 図 6に示す。 この測定においては、 チャンバ内に送風している空調機は停止し、 チャンバ外から侵入する騒音のみを測定した。 チャンバの隔壁は、 図 5に示す断 面構成を持つ従来から用いられているものである。 図 6中のグラフが示すとおり 、 チャンバ内であっても、 きわめて低い可聴域外の騒音 (空気の粗密波として伝 わる低周波の振動) が最大でおよそ 6 9 d B程度の音圧値を持って観測されてい る。 この低周波の騒音は、 クリーンルームの温調のための大型送風機と温調され た空気を導くダク トにより発生し、 クリーンルーム内に放出された騒音がチャン バの隔壁を介して、 チャンバ内に伝わったものと思われる。 さらに、 図 6中に示 すチャンバの外で別途測定した騒音の測定結果と比較すると、 6 0 H z程度より も周波数が高い騒音に対しては従来の隔壁でも防音の効果が認められるが、 数 H z〜数十 H zのきわめて低い周波数の騒音についての防音効果についてはあまり 期待できないことがわかった。
さて、 前記図 6に示したチャンバ内の騒音がチャンバ内の装置にどの程度の影 響を及ぼすかをチャンバ内に縮小投影露光装置本体が設置されている場合を例に 、 シミュレーションした結果を以下に示す。 チャンバ内の音圧レベル (S P L ) と該音圧値により単位面積に発生する力との関係を ( 1 ) 式に示す。 P^ l oxx l 0 "1 (P a) · · · ( 1 )
ここで X二 (S— 7 4) /2 0
P ;単位面積当たりに作用する力 (P a)
S ;音圧レベル (d B)
( 1 ) 式より計算した音圧レベルと、 前記縮小投影露光装置本体が設置されてい る除振台 2上での振動による加速度の関係を図 7に示す。 除振台 2はアクティブ 制御をおこなったタイプのものとし、 低周波振動領域においても— 3 0 d B程度 の減衰能力を持つものとして計算した。 図 6に示した騒音測定結果と図 7の計算 値から、 縮小投影露光装置本体が設置されている除振台 2上での振動による加速 度は最大で 1 mg a 1程度なるものと考えられる。
通常考えられる加速度値としての 1 m g a 1 という値は、 ほとんど影響のない きわめて小さな値であると思われるが、 微細な加工をすることを前提として設置 される縮小投影露光装置にとっては、 意味を持ってしまう値である。 さらにこの 1 mg a 1 という加速度の値は、 騒音のみによって誘起されるものであり、 実際 には地面 2 0からの独立の基礎 2 1を介して伝わる振動などもこの値に加算され ることから、 さらに厳しい状況となり、 何らかの対策が必要となる。 発明の開示
本発明の空調装置は、 空調機で空調された空間側に配置される第 1板材と、 前 記空間とは異なる空間側に配置される第 2板材とを有する隔壁を備えたものであ つて、 前記第 1板材と前記第 2板材との間に配置される中間材を有し、 前記中間 材は前記第 1板材と第 2板材とにそれぞれ対向する所定形状の対向部を備える多 数のセルを有するものである。
また、 本発明の隔壁は、 空調された空間側に配置される第 1板材と、 前記空間 とは異なる空間側に配置される第 2扳材とからなるものであって、 前記第 1扳材 と前記第 2板材との間に配置される中間材を有し、 前記中間材は前記第 1扳材と 第 2扳材とにそれぞれ対向する所定形状の対向部を備える多数のセルを有するも のである。
さらに、 本発明の露光装置は、 原版上のパターンを感光基板上に露光する露光 装置本体と、 前記露光装置本体を取り囲むチャンバとを備えるものであって、 前 記チャンバは、 内側に配置される第 1板材と、 外側に配置される第 2扳材と、 前 記第 1板材と前記第 2板材との間に配置される中間材を有し、 前記中間材は前記 第 1板材と第 2板材とにそれぞれ対向する所定形状の対向部を備えると共に、 前 記第 1板材と前記第 2扳材との間に多数配置されるセルとを有するものである。 また、 前記セルは、 前記所定形状の対向部を備える中空部材で構成されること 力く、 セルを軽量にすることができるので、 好ましい。
また、 前記中間材は、 セラミ ックのハニカム構造材であることが、 中間材を特 に高剛性にすることができるので、 好ましい。
また、 本発明の空調装置は、 チャンバとダク 卜と空調機とを備えるものであつ て、 前記チヤンバの壁にハニカム構造等の細胞状材料を有する壁材を用いたもの でめる。
また、 本発明の露光装置は、 チャンバの壁にハニカム構造等の細胞状材料を有 する壁材を用いたものである。
本明細書は本願の優先権の基礎である日本国特許出願第 1 0 — 1 5 8 8 4号の 明細書及び /又は図面に記載される内容を包含する。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明によるチャンバ隔壁の斜視図である。
第 2図は、 本発明によるチャンバを用いた縮小投影露光装置の概略構成図であ o
第 3図は、 本発明における騒音低減効果の、 測定結果である。
第 4図は、 従来のチャンバを用いた縮小投影露光装置の概略構成図である。 第 5図は、 従来のチャンバ隔壁の斜視図である。
第 6図は、 従来の隔壁を用いて構成したチャンバ内外の音圧レベル測定結果で める。
第 7図は、 音圧レベルと除振台上での振動加速度の関係 (計算値) を示す図で める。 発明を実施するための最良の形態
本発明は、 高い精度を要求される工作機械や測定機器等において、 空調機によ り内部の空気を清浄かつ恒温に保ったチヤンバ内で、 超精密加工や測定を行う際 に、 前記チャンバの隔壁に防音効果 (低周波の騒音を遮音する効果) を持つ隔壁 を用いるものである。 チャンバ外から伝わる騒音のかなりの部分は、 クリーンル ーム等の恒温のための空調機やそれに付随するダク トにより発生したものが原因 と考えられる。 そのためクリーンルームの規模が大きくなるほど、 空調機ゃダク トも大型化し、 十数 H zの低周波振動を発生させる。 低周波振動は従来の硬質発 泡ゥレタンを用いたチャンバの隔壁はほとんど通過してしまう。 一方でチヤンバ 内に設置された装置のメカ的な部分の固有振動周波数は一般に 1 0 0 H z以下の ものが多く、 チャンバ外から来る低周波騒音に共振して、 思わぬ振動がチャンバ 内の装置に発生してしまい、 工作精度や測定精度を低下させる要因になることが ある。 そのため低周波騒音の防音は、 精度を追求する装置にはきわめて重要であ る
一般に防音の効果をあげるためには隔壁の質量を増やすことが重要であると言 われており、 そのためにコンクリート製の厚手の隔壁を設けることにより、 防音 効果を期待することができると思われる。 しかし十数 H z程度の低周波騒音域に 対してまでも防音効果を得るためには、 コンクリ一ト製でもかなりの厚さが必要 となると言われている。 実際はチャンバ内に設置する装置が大型になると、 装置 を組み立ててから、 チャンバを設置することになるため、 かなりの厚さを持つ質 量の大きなコンクリー卜製の隔壁を持つチャンバを、 装置の外側に製作すること は、 装置の安全性及び実用性の面からも難しいことである。
一方でクリ一ンルーム内のみで使用するチヤンバとして考えてみれば、 図 6に 示す様にクリーンルーム内の騒音の周波数は明らかに低周波数域に偏っており、 低周波騒音のみをチャンバの隔壁でカツ 卜できれば、 チャンバ内に設置した装置 への影響は大幅に減らすことができるものと考えられる。
そこで本発明では、 隔壁の質量を増すことなく、 低周波域の騒音を防音する構 成をとつた。 即ち、 隔壁の剛性を高めることにより、 低周波域の騒音を防音でき ることが図 3に示す実験により確認することができた。 具体的な構成を以下に説明する。
図 2は、 本発明の 1実施の形態を説明するものであって、 縮小投影露光装置の 内の縮小投影露光装置本体は図 4で説明した従来例のものと同じである。 本実施 の形態では、 チャンバ 1の隔壁、 ダク ト 1 5及び空調機 1 0の外部パネルとして 図 1に示すものを用いる。 図 1に示すように、 該隔壁は第 1扳材及び第 2板材と しての 2枚の鋼板又はアルミニウム板 1 6で、 中間材であるセラミ ックのハ二力 ム構造材料 1 8をサンドイッチしたものである。 このハニカム構造材料 1 8は、 所定形状からなる細胞状材料で構成される。 詳述すると、 ハニカム構造材料 1 8 は、 隔壁厚さ方向の断面形状が六角形形状の角形状の筒 (セル) の集合体で構成 される。 例えば、 図 1に示すように、 一辺が約 1 0 mm、 厚さが約 0 . 2 5 m m の六角形状で構成される。 但し、 セルの大きさは、 この値に限定されず、 大きく ても小さくてもよい。 なお、 各セルは隔壁厚さ方向が中空であるので、 セルの集 合体は多孔質板とも言う。 また、 各セルは、 六角形形状に形成された中空の面が 第 1板材と第 2扳材とにそれぞれ対向し、 かつ第 1板材と第 2板材とが伸びる方 向 (図 1では X方向及び Y方向) に配列される。 該隔壁は、 余りかさばらず、 か つ、 高い剛性を実現するために、 全体として 3 0〜 6 0 mmの厚みが適当である 。 該隔壁には、 セラミックで形成されたハニカム構造材料を用いており、 このよ うな隔壁として例えば、 不燃マグネ 'ハニカムパネル AW型 (昭和アルミニウム 製) を用いることができる。
本実施の形態によるチャンバの中に騒音を測定する測定装置を配置し、 その測 定装置で測定した騒音測定結果と、 チャンバ外で測定した騒音測定結果を図 3に 示す。 図 3に示すように、 本実施の形態によるチャンバによれば、 従来の鋼板で 硬質発泡ゥレタン 1 7をサンドイツチした隔壁のチヤンバょりも低周波域での防 音効果が確認できる。
また、 図 3に示されるように、 本実施の形態では、 1 0 H z〜4 H zの間、 即 ち、 装置への影響が大きい低周波数域の騒音に対して 6 d B〜 1 2 d B程度の遮 音が可能となる。 このような本実施の形態の隔壁を用いることにより、 クリーン ルーム内の低周波騒音がチヤンバ 1内に伝わるのを、 チヤンバ 1の隔壁で防止し 、 低周波振動による精度の低下を防いでいる。 なお、 本実施の形態では、 ハニカム構造材料の材質としてセラミ ックを用いて 説明したが、 他の材質、 例えばアルミ合金等でもよい。 特に本実施の形態のよう に、 ハニカム構造材料の材質としてセラミ ックを用いることにより、 軽量化、 高 剛性、 不燃性というメ リ ッ 卜がある。 さらに、 セラミ ックのハニカム構造材料を 用いることにより、 チャンバとして必要な剛性 (例えば、 ヤング率 1 5 X 1 0 7 N/m 2) 力く、 隔壁の厚さ 4 2 mm位で得ることができる。 これは、 従来のウレ タンを用いた隔壁と比較して 1 0倍程度剛性が異なる。 即ち、 ウレタンを用いた 隔壁では、 隔壁の厚さ 4 4 mm位で、 ヤング率が 1 5 X 1 O s NZm 2程度であ る。 即ち、 本実施の形態のハニカム構造材料は、 従来のチャンバ用の隔壁と比較 して、 約 1 0倍の曲げ剛性を持っている。 従って、 チャンバ用の隔壁として、 ハ 二カム構造材料を有するものを用いることにより剛性が増し、 低周波数域の騒音 に対して極めて高い防音効果が期待できる。
本実施の形態による隔壁は特にチャンバ 1の隔壁のみに用いても良い。
また、 通常の投影露光装置は、 大きくわけて 3つの部分から構成される。 まず 、 第 1に露光光を射出する光源を収容する光源装置と、 第 2に、 光源装置からの 露光光を後述の照明光学系に導く送光光学系と、 第 3に、 マスクを照明する照明 光学系、 マスクが載置されるマスクステージ、 マスクに形成されたパターンを基 板上に転写する投影光学系、 基板が載置されるゥ ハステージ等からなる装置本 体とで構成される。 そして、 光源装置は、 光源チャンバ内に収容され、 送光光学 系は、 接続ュニッ 卜内に収容され、 装置本体は、 本体チャンバ内に収容される構 成で ¾>る。
そこで、 本実施の形態における隔壁を上記光源チャンバ、 接続ュニッ ト、 本体 チャンバの少なくとも 1つに適用してもよい。 好ましい態様では、 全てに適用す ることが望ましい。
また、 本実施の形態における隔壁は、 チャンバ全体に用いることが好ましいが 、 その一部であってもよい。
本実施の形態では、 特に低周波数域の騒音に効果がある高剛性のハニカム構造 材料の中間材を有する隔壁を用いているが、 隔壁による防音方法はこれに限るも のではない。 該セルは上述したように中空部材でも良いし、 セルの中を充填材で 充塡されている構成でも良い。 充塡材としては、 スポンジ状の発泡体や、 樹脂を 用いることが好ましい。 例えば、 発泡体としては硬質又は軟質のポリウレタン発 泡体が好ましく、 樹脂としてはゴムが好ましい。
また、 セルは、 上述したように中空部材で構成してもよく、 中空部材の開口部 を塞いで内部空間を有する構成にしてもよい。 そして、 セルの中空部分又は内部 空間に発泡体を充塡して巣 (空洞) を有する構成にしてもよく、 また中空部分又 は内部空間に樹脂を巣 (空洞) が生じることがないように密に充塡する構成であ つてもよい。 この構成によれば、 断熱性の向上及び低周波騒音の防止が期待でき る
さらに、 該隔壁は従来の隔壁と組み合わせて (2重又は 3重構造の隔壁) チヤ ンバを構成することにより、 さらに低周波から k H zオーダの周波数域の騒音に 対しても防音効果が期待できる。
すなわち、 図 5に示す 2枚の鋼板又はアルミニウム板で硬質発泡ウレタンをサ ンドィッチしたものと、 本実施の形態における 2枚の鋼板又はアルミニゥム板で ハニカム構造材料をサンドイッチしたものとを組み合わせてもよい。 また、 本実 施の形態における隔壁を 2重、 3重に組み合わせることも可能である。
また、 本実施の形態における隔壁の構成は、 2枚の鋼板又はアルミニウム板と 中間材とがそれぞれ接触している構成であつたが、 この構成に限定されるもので はなく、 隙間があってもよい。
なお、 ハニカム構造材料は六角形の細胞状材料であるのに対して、 必ずしも六 角形である必要はないがために、 請求の範囲に 「細胞状材料」 という表現を用い た。
本実施の形態では、 露光装置のチャンバの隔壁や、 露光装置が収容されるチヤ ンバ内に空気を供給する空調装置の外側パネルや、 空調装置とチャンバとの間に 設けられたダク 卜の隔壁に断面形状が六角形形状の角柱 (セル) の集合体 (ハニ カム構造材料) を用いたが、 本実施の形態に記載されたもの以外にも適用できる 。 例えば、 外部と隔離された部屋の隔壁に適用することができる。 さらに、 空調 機が配置される部屋と、 空調機で空調される部屋との間の隔壁に適用することも 可能である。 また、 本実施の形態の中間材のセル形状や細胞状材料は、 前述したように六角 形としているが、 特にこの形状に限られず、 三角形、 五角形、 八角形等の多角形 状や、 円、 楕円等で構成しても良い。 さらに、 細胞状材料として、 六角形状の筒 (セル) の集合体を示したが、 これに限定されるものではない。 例えば、 上記充 塡材を包む殻の集合体で構成されてもよい。 この殻を構成する材質としては、 セ ラミ ック、 アルミ合金等を用いることが好ましい。 殻の形状は、 球形でもよく、 立方体でもよい。 この場合、 殻は、 規則性をもって配列されることが好ましいが 、 ランダムな配列であっても構わない。
以上のように本実施の形態によれば、 遮音が困難であり、 装置への影響も大き いと思われる低周波の騒音を 6 d B ~ 1 2 d B程度低減できることから、 この騒 音が原因で発生する除振台上の振動による加速度の値を 1 / 2〜 1 / 1 0程度に 抑えることが可能になる。 その結果、 今後さらに超精密化が予想される工作機械 や、 干渉計をはじめとする測定機器や、 縮小投影露光装置に対して、 きわめて有 効な環境を提供することができる。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 従来の隔壁では防ぐことができなかつた低周波数域の騒音を 防音することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 空調機で空調された空間側に配置される第 1板材と、 前記空間とは異なる空 間側に配置される第 2板材とを有する隔壁を備えた空調装置において、
前記第 1板材と前記第 2板材との間に配置される中間材を有し、 前記中間材は 前記第 1板材と第 2板材とにそれぞれ対向する所定形状の対向部を備える多数の セルを有することを特徴とする空調装置。
2 . 前記セルは、 前記所定形状の対向部を備える中空部材で構成されることを特 徵とする請求の範囲第 1項記載の空調装置。
3 . 前記中間材は、 セラ ミ ックのハニカム構造材であることを特徵とする請求の 範囲第 1項記載の空調装置。
4 . 空調された空間側に配置される第 1板材と、 前記空間とは異なる空間側に配 置される第 2板材とからなる隔壁において、
前記第 1扳材と前記第 2板材との間に配置される中間材を有し、 前記中間材は 前記第 1扳材と第 2板材とにそれぞれ対向する所定形状の対向部を備える多数の セルを有することを特徴とする隔壁。
5 . 前記セルは、 前記所定形状の対向部を備える中空部材で構成されることを特 徴とする請求の範囲第 4項記載の隔壁。
6 . 前記中間材は、 セラ ミ ックのハニカム構造材で構成されることを特徴とする 請求の範囲第 4項記載の隔壁。
7 . 原版上のパターンを感光基板上に露光する露光装置本体と、 前記露光装置本 体を取り囲むチャンバとを備える露光装置において、
前記チャンバは、 内側に配置される第 1板材と、 外側に配置される第 2板材と 、 前記第 1板材と前記第 2板材との間に配置される中間材を有し、 前記中間材は 前記第 1扳材と第 2扳材とにそれぞれ対向する所定形状の対向部を備えると共に 、 前記第 1板材と前記第 2扳材との間に多数配置されるセルとを有することを特 徴とする露光装置。
8 . 前記セルは、 前記所定形状の対向部を備える多孔質板で構成されることを特 徵とする請求の範囲第 7項記載の露光装置。
9 . 前記中間材は、 セラ ミ ックのハニカム構造材で構成されることを特徴とする 請求の範囲第 7項記載の露光装置。
1 0 . チャンバとダク 卜と空調機とを備える空調装置において、
前記チャンバの隔壁に細胞状材料を有する隔壁を用いたことを特徵とする空調
1 1 . 前記細胞状材料は、 ハニカム構造で構成されることを特徴とする請求の範 囲第 1 0項記載の空調装置。
1 2 . 前記細胞状材料は、 鋼板又はアルミニウム板にサンドイッチされることを 特徵とする請求の範囲第 1 1項記載の空調装置。
1 3 . 前記チャンバ内部に干渉計を備えたことを特徴とする請求の範囲第 1 0項 記載の空調装置。
1 4 . 前記チャンバ内部に露光装置を備えたことを特徴とする請求の範囲第 1 0 項記載の空調装置。
1 5 . チヤンバの隔壁に周波数 1 0 H zの音の強さを 6 d B以上 1 2 d B以下低 減する隔壁を用いたことを特徴とする露光装置。
1 6 . チャンバの隔壁に細胞状材料を有する隔壁を用いたことを特徴とする露光
1 7 . 前記細胞状材料は、 ハニカム構造で構成されることを特徴とする請求の範 囲第 1 6項記載の露光装置。
1 8 . 前記細胞状材料は、 鋼板又はアルミニウム板にサンドイッチされることを 特徴とする請求の範囲第 1 7項記載の露光装置。
1 9 . 原版上のパターンを投影光学系を介して基板上に転写する投影露光装置本 体を収容し、 クリーンルーム内に設置されるチャンバにおいて、
前記クリ一ンルーム内の振動が前記投影露光装置本体に伝達することを抑制す る振動低減部材を有し、 前記振動低減部材は、 ハニカムで構成されるハニカム構 造板を有することを特徴とするチヤンバ。
2 0 . 前記チャンバは、 前記原版を露光光で照明する照明光学系と、 前記露光光 を射出する光源とを備えることを特徵とする請求の範囲 1 9項記載のチャンバ。
2 1 . 前記ハニカム構造板は、 断面が多角形形状の集合体であることを特徴とす る請求の範囲第 2 0項記載のチヤンバ。
2 2 . 前記ハニカム構造板は、 断面が六角形形状の集合体であることを特徴とす る請求の範囲第 2 0項記載のチャンバ。
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