JP2003528453A - 走査型フレーミングブレード装置 - Google Patents

走査型フレーミングブレード装置

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JP2003528453A
JP2003528453A JP2001569553A JP2001569553A JP2003528453A JP 2003528453 A JP2003528453 A JP 2003528453A JP 2001569553 A JP2001569553 A JP 2001569553A JP 2001569553 A JP2001569553 A JP 2001569553A JP 2003528453 A JP2003528453 A JP 2003528453A
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ダニエル エヌ． ガルバート，
ワイミン タム，
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エイエスエムエル ユーエス， インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 走査型フレーミングブレード装置（３００）は、複数の磁石を有する静止アセンブリ（３０２）と、それぞれ複数のコイルを有する第１（３０４ａ）および第２の（３０４ｂ）のキャリッジアセンブリとを含む。第１および第２のキャリッジアセンブリは、複数の空気ベアリングによって静止アセンブリ上に支持され、それにより、第１および第２のキャリッジアセンブリは１つの自由度でのみ移動できるようになる。さらに、走査型フレーミングブレード装置は、第１および第２のキャリッジアセンブリにそれぞれ取り付けられる第１（３０６ａ）および第２（３０６ｂ）のフレーミングブレードを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明はリソグラフィに関する。より具体的には、本発明は走査型フレーミン
グブレード装置に関する。
【０００２】 （関連技術） リソグラフィは基板の表面上に特徴を形成するために用いられるプロセスであ
る。基板の例には、フラットパネルディスプレイ、回路基板、種々の集積回路等
を製造する際に用いられる基板が含まれる。集積回路を製造するために、たとえ
ば半導体ウェーハを基板として用いることができる。
【０００３】 リソグラフィ中に、レチクルを用いて、基板上に所望のパターンが転写される
。レチクルは、用いられるリソグラフィ用の波長に透過性を有する材料、たとえ
ば可視光の場合にはガラスから形成される。レクチルはそれ自身に印刷された画
像を有する。レチクルのサイズは、用いられる特定のシステムに対して選択され
る。たとえば、６インチ×６インチで、４分の１インチ厚のレチクルを用いるこ
とができる。リソグラフィ中に、照射源が、レチクルステージ上に配置されるレ
チクルを照射する。この照射は、基板ステージ上に配置される基板上に画像を露
光する。基板上に露光された画像は、レチクルに印刷される画像に対応する。
【０００４】 投影された画像は、ある層、たとえば基板の表面上に堆積されるフォトレジス
トの特性の変化を生み出す。これらの変化は、露光中に基板上に投影される特徴
に対応する。露光後に、その層をエッチングして、パターニングされた層を生成
することができる。そのパターンは、露光中に基板上に投影されるそれらの特徴
に対応する。その後、このパターニングされた層を用いて、基板内にある下部構
造層、たとえば導電性、半導電性あるいは絶縁性の層の露光された部分が除去さ
れる。その後、このプロセスは、基板の表面上に所望の特徴が形成されるまで、
他の工程とともに繰り返される。
【０００５】 リソグラフィプロセスの照射源は照射ビームを投影する。レチクル上に入射す
る照射ビームの断面は、ここでは照射スロットと呼ばれる。多くの場合に、照射
スロットは、レチクル上に印刷される画像より狭い。この場合には、走査技術を
用いて、基板上にレチクル画像全体が投影される。走査技術は、照射スロットに
わたってレチクルを走査し、完全なレチクルパターンが、同時に走査されている
基板上に露光されるようにすることを含む。そのような技術は、レチクルステー
ジおよび基板ステージが照射源に対して移動することを含む。
【０００６】 走査技術は、ピンホール露光のような、基板上のある特定のタイプの露光を防
ぐための対策を用いなければならない。ピンホールは、レチクル画像（フィール
ドパターンとも呼ばれる）を包囲する不透明な縁部領域内に存在する小さな半透
明の欠陥である。ピンホール露光は、レチクル上に存在する１つあるいは複数の
ピンホールを照射が通過する際に生じる。縁部領域は一般にピンホールを有する
。照射スロットにわたってレチクルが走査されるので、照射スロット内に縁部領
域が入る瞬間が生じる。縁部領域内にピンホールが存在する場合には、これらの
ピンホールが意図せずに基板上に露光領域を形成することになる。
【０００７】 ピンホール露光を防ぐために用いられる１つの対策は、縁部領域にクロムのよ
うな材料を塗着することである。このような材料はピンホールを覆い、それによ
り、走査中のピンホール露光を防ぐ。ただし、そのような対策はコストがかかる
という問題がある。
【０００８】 ピンホール露光を防ぐために用いられる別の対策は、フレーミングブレードを
利用することを含む。フレーミングブレードは、照射スロットからレチクルの領
域を遮断する表面を有する物理的物体である。一般的なフレーミングブレードの
実装形態は、レチクルステージ上にフレーミングブレードを搭載し、それにより
、搭載されたフレーミングブレードとレチクルとが、照射スロットを通過する際
に同時に移動できるようにする。しかしながら、このアプローチには欠点もある
。たとえば、フレーミングブレードを搭載することにより、レチクルステージに
過大な重量がかかるようになる。
【０００９】 レチクルステージ上にフレーミングブレードを搭載することに関連する別の欠
点はレチクルフィールドサイズの調整を含む。レチクルフィールドは、基板上に
露出されるレチクルの領域である。ピンホール露光を防ぐことに加えて、フレー
ミングブレードは、レチクルフィールドの幅を確立するために用いられる。多く
の場合に、レチクルの画像領域の部分のみを基板上に露光することが望ましい。
これらの場合には、フィールド幅は、レチクルの画像領域より狭い。さらに、リ
ソグラフィプロセスの動作中に、走査間でレチクルのフィールド幅を変更するこ
とが必要になる場合がある。フレーミングブレードがレチクルステージに載置さ
れるとき、レチクルのフィールド幅を変更することは時間のかかるプロセスであ
る。なぜなら、搭載されるフレーミングブレードを物理的に配置し直すことがで
きるようにするために、レチクルステージが停止される必要があるためである。
【００１０】 上記の欠点を回避し、走査動作と同期する同期型のフレーミングブレード装置
が必要とされる。
【００１１】 （発明の要旨） 本発明は走査型フレーミングブレード装置に関する。本発明によれば、走査型
フレーミングブレード装置は、複数の磁石を有する静止アセンブリと、それぞれ
複数のコイルを有する第１および第２のキャリッジアセンブリとを含む。第１お
よび第２のキャリッジアセンブリは、その第１および第２のキャリッジアセンブ
リが１つの自由度でのみ移動できるようにする複数の空気ベアリングによって、
静止アセンブリ上に支持される。さらに、走査型フレーミングブレード装置は、
第１および第２のキャリッジアセンブリにそれぞれ取り付けられる第１および第
２のフレーミングブレードを含む。また走査型フレーミングブレード装置は、複
数のコイルに接続されるコントローラも備える。コントローラは複数のコイルの
うちの少なくとも１つに電圧を加えるように適合され、それにより、キャリッジ
アセンブリの少なくとも１つと、対応するフレーミングブレードとが、１つの自
由度で移動できるようにする。この動きは、基板走査プロセス中にレチクル上へ
の照射を制御し、ピンホールによる露光を回避する。
【００１２】 本明細書に援用され、本明細書の一部を構成する添付の図面は、説明とともに
本発明を例示し、さらに、本発明の原理を説明するとともに、当業者が本発明を
実施し、利用できるようにするための役割を果たす。種々の図面において、同様
の参照番号は同様の要素を参照する。
【００１３】 （好ましい実施形態の詳細な説明） （１．同期式の走査型フレーミングブレード） 図１は典型的なレチクル１００を示す。典型的なレチクル１００は３つの領域
、すなわちフィールドパターン１０２と、ピンホール領域１０６と、ピンホール
のない領域１０８とを含む。フィールドパターン１０２は、半導体ウェーハのよ
うな基板（図示せず）の表面上に投影される画像を含む。ピンホールのない領域
１０８は、フィールドパターン１０２の外周を直に包囲する領域である。ピンホ
ール領域１０６は、ピンホールのない領域１０８の外周を包囲し、レチクル１０
０の縁部まで延在する。
【００１４】 レチクル１００は、基板走査として知られている動作にしたがって、照射スロ
ット１１０を横切って通過する。基板走査中に、レチクル１００は照射スロット
１１０を横切って走査方向に移動する。レチクル１００が照射スロット１１０を
横切って通過するとき、照射源が、レチクル１００上に印刷されるパターンを、
光学系を介して基板上に露光する。図１に示される走査方向の走査動作中に、レ
チクル１００の領域は以下の順序、すなわちピンホール領域１０６、ピンホール
のない領域１０８、フィールドパターン１０２、ピンホールのない領域１０８お
よびピンホール領域１０６の順序で照射スロット１１０を通過する。
【００１５】 フィールドパターン１０２だけが、レチクル１００の、半透明部分を有するよ
うに設計される部分である。レチクル１００の残りの部分は、ピンホール１０４
として知られている欠陥を生じる傾向がある。ピンホール１０４はレチクル１０
０上の小さな半透明の領域である。図１に示されるピンホール１０４は、例示の
ために拡大されている。ピンホール１０４は任意のサイズであり得るが、ピンホ
ール１０４は典型的には約０．５μｍのサイズを有する。
【００１６】 ピンホール１０４は、レチクル１００にクロムのような材料を塗着することに
より除去されることができる。ピンホールのない領域１０８は、ピンホール１０
４を全く含まず、そのような技術によって形成される。ピンホールのない領域１
０８は、フィールドパターン１０２のための正確な不透明の縁部を提供する。
【００１７】 ただし、ピンホール１０４を検査し、かつクロムのような材料でそれを修繕す
るプロセスは、検査と、レチクル１００へのクロムのような材料の塗着とを何度
も繰り返す必要があるコストのかかるプロセスである。それゆえ、フィールドパ
ターン１０２の外側にあるレチクル１００上の全ての領域にピンホールがないよ
うにするにはコストかつ時間がかかり、実用的ではない。結果として、ピンホー
ル領域１０６はピンホール１０４を含む。
【００１８】 基板の走査動作中に、レチクル１００は照射スロット１１０を通過する。この
際、同期した一対の走査型フレーミングブレードが、照射スロット１１０からレ
チクル１００の一部分を遮断するような様式で移動する。この遮断の結果として
、レチクル１００のこれらの部分は基板上に投影されない、これらの遮断される
部分の例は、ピンホール領域１０６および／または露光するために指定されない
フィールドパターン１０２の領域を含む。
【００１９】 図２Ａ〜図２Ｈは、本発明による同期式の走査型フレーミングブレードの典型
的な動作を示す。これらの図面は、走査動作を逐次的に示す一連のスナップショ
ットを提供し、右から左に移動するレチクル１００を示す。しかしながら、逆方
向に同様の動作を実行することができる。これらの各スナップショットは、照射
スロット１１０と、レチクル１００と、第１のフレーミングブレード２０８ａと
、第２のフレーミングブレード２０８ｂとを示す。第１のフレーミングブレード
２０８ａは第１のフレームエッジ２１２ａを含む。第２のフレーミングブレード
２０８ｂは、第１のフレームエッジ２１２ａと対面する第２のフレームエッジ２
１２ｂを含む。上記のように、レチクル１００はフィールドパターン１０２と、
ピンホールのない領域１０８と、ピンホール領域１０６とを含む。図２Ａ〜図２
Ｈに示される動作は、走査動作中に、照射スロット１１０からピンホール領域１
０８を遮断する。
【００２０】 図２Ａはスナップショット２００を示す。このスナップショットは、レチクル
１００が照射スロット１１０を通過する前の走査動作を示す。このスナップショ
ットでは、レチクル１００および第１のフレーミングブレード２０８ａの両方が
左に移動している（「レチクル平行移動」を付された矢印を参照）。しかしなが
ら、このスナップショット中に、第２のフレーミングブレード２０８ｂは静止し
ている。
【００２１】 図２Ｂはスナップショット２１０を示す。スナップショット２１０はスナップ
ショット２００に後続する。このスナップショットでは、レチクル１００は一定
の速度で左に移動しており、フィールドパターン１０２の一部が既に照射スロッ
ト１１０を横切っている。また、ピンホール領域１０８の一部も照射スロット１
１０を横切っている。第１のフレーミングブレード２０８ａも同じ一定の速度で
左に移動している。このスナップショットでは、第１のエッジ２１２ａは、照射
スロット１１０からピンホール領域１０４を遮断するような様式で、レチクル１
００と位置合わせされる。こうして、第１のフレーミングブレード２０８ａはピ
ンホール露光を防ぐ。第２のフレーミングブレード２０８ｂは、このスナップシ
ョットでは静止したままである。
【００２２】 図２Ｃはスナップショット２２０を示す。スナップショット２２０はスナップ
ショット２１０に後続する。このスナップショットでは、レチクル１００は、フ
ィールドパターン１０２を基板上に露光するために、照射スロット１１０を一定
の速度で左に横切っている（たとえば、本発明は、半導体ウェーハ、液晶表示装
置等のリソグラフィのために適用することができる）。第１のフレーミングブレ
ード２０８ａも左に移動している。しかしながら、ピンホール領域１０４はもは
や照射スロット１１０と位置合わせされていないので、第１のフレーミングブレ
ード２０８ａが、照射スロット１１０からレチクル１００の部分を全く遮断しな
い。このスナップショットでは、第２のフレーミングブレード２０８ｂは静止し
たままである。
【００２３】 図２Ｄはスナップショット２３０を示す。スナップショット２３０はスナップ
ショット２２０に後続する。スナップショット２３０では、レチクル１００は引
き続き一定の速度で照射スロット１１０を横切っている。第１のフレーミングブ
レード２０８ａも左に移動し続けている。しかしながら、ピンホール領域１０４
がもはや照射スロット１１０と位置合わせされていないので、第１のフレーミン
グブレード２０８ａは照射スロット１１０からレチクル１００の部分を全く遮断
しない。このスナップショットでは、第２のフレーミングブレード２０８ｂは静
止したままである。
【００２４】 図２Ｅはスナップショット２４０を示す。スナップショット２４０はスナップ
ショット２３０に後続する。スナップショット２４０では、レチクル１００は引
き続き一定の速度で照射スロット１１０を横切っている。しかしながら、第１の
フレーミングブレード２０８ａは停止している。このスナップショットでは、第
２のフレーミングブレード２０８ｂは、その時点で、レチクル１００と同じ方向
に移動している。
【００２５】 図２Ｆはスナップショット２５０を示す。スナップショット２５０はスナップ
ショット２４０に後続する。スナップショット２５０では、レチクル１００は引
き続き一定の速度で照射スロット１１０を横切っている。さらに、第２のフレー
ミングブレード２０８ｂは、その時点で、レチクル１００と同じ速度で左に移動
している。
【００２６】 図２Ｇはスナップショット２６０を示す。スナップショット２６０はスナップ
ショット２５０に後続する。スナップショット２６０では、レチクル１００は引
き続き一定の速度で照射スロット１１０を横切っている。この段階では、ピンホ
ール１０４の部分が照射スロット１１０に位置合わせされる。したがって、第２
のエッジ２１２ｂが照射スロット１１０からピンホール領域１０４を遮断するよ
うにレチクル１００と位置合わせされる。この位置合わせによって、ピンホール
露光が回避される。
【００２７】 図２Ｈはスナップショット２７０を示す。スナップショット２７０はスナップ
ショット２６０に後続する。このスナップショットでは、レチクル走査プロセス
が終了される。レチクル１００は、照射スロットを完全に横切っている。したが
って、フィールドパターン１０２が基板上に露光される。第２のフレーミングブ
レード２０８ｂは、照射スロット１１０を横切って移動するのを完了しており、
ピンホール露光が回避される。この段階では、第１および第２のフレーミングブ
レード２０８ａおよび２０８ｂは、逆方向の走査を実行するように配置される。
【００２８】 （２．走査型フレーミングブレード装置） 図３は、本発明による走査型フレーミングブレード装置３００のブロック図を
示す。走査型フレーミングブレード装置３００は、レチクルステージには載置さ
れず、図２を参照して先に記載された同期式の走査型フレーミンブレード動作を
実行することができる。本発明の利点は、走査型フレーミングブレード装置３０
０によってレチクルステージに重量が全くかからないことである。走査型フレー
ミングブレード装置３００は、静止アセンブリ３０２と、第１のキャリッジアセ
ンブリ３０４ａと、第２のキャリッジアセンブリ３０４ｂと、第１のフレーミン
グブレード３０６ａと、第２のフレーミングブレード３０６ｂと、コントローラ
３０８と、位置決定機構３１０とを含む。
【００２９】 静止アセンブリ３０２は、複数の磁石（図示せず）と、複数のトラック表面（
図示せず）とを含む。第１および第２のキャリッジアセンブリ３０４ａおよび３
０４ｂは、複数の空気ベアリング（図示せず）によって、これらのトラック表面
において静止アセンブリ３０２上に支持される。空気ベアリングによって、第１
および第２のキャリッジアセンブリは、以下に説明されるように、１つの自由度
でのみ移動できるようになる。
【００３０】 第１および第２のフレーミングブレード３０６ａおよび３０６ｂはそれぞれ、
第１および第２のキャリッジアセンブリ３０４ａおよび３０４ｂに取り付けられ
る。第１および第２のキャリッジアセンブリ３０４ａおよび３０４ｂと同様に、
第１および第２のフレーミングブレード３０６ａおよび３０６ｂも、１つの自由
度でのみ移動できるようになる。この場合に、１つの自由度は、走査方向を付さ
れた矢印によって示される。
【００３１】 第１および第２のキャリッジアセンブリ３０４ａおよび３０４ｂはそれぞれ、
複数のコイル（図示せず）を含む。これらのコイルは、コントローラ３０８に電
気的に接続される。コントローラ３０８は、これらのコイルが静止アセンブリ３
０２上の複数の磁石と相互作用できるように、これらのコイルに電圧を供給する
。これらの相互作用によって、第１および第２のキャリッジアセンブリ３０４ａ
および３０４ｂ、ならびに第１および第２のフレーミングブレード３０６ａおよ
び３０６ｂが、１つの自由度でのみ移動できるようになる。したがって、各キャ
リッジアセンブリ３０４は、リニアモータとして静止アセンブリ３０２とともに
動作する。コントローラ３０８が第１および第２のキャリッジアセンブリ３０４
ａおよび３０４ｂのそれぞれにおいてコイルの電圧を供給する態様は整流として
知られる。整流の理論および実施形態は当業者に周知である。
【００３２】 位置決定機構３１０は、第１および第２のフレーミングブレード３０６ａおよ
び３０６ｂの位置を決定し、コントローラ３０８にフレーミングブレードの位置
情報を提供する。好ましい実施形態では、位置決定機構３１０は、２つのエンコ
ーダスケールと、２つの光学読取装置（図示せず）とを含む。各エンコーダスケ
ールは、対応するキャリッジアセンブリ３０４に接続される。各光学読取装置は
静止アセンブリ３０２に接続され、特定のエンコーダスケールに対応する。第１
のキャリッジアセンブリ３０４ａあるいは第２のキャリッジアセンブリ３０４ｂ
のいずれかが移動するとき、対応するエンコーダスケールがそれとともに移動す
る。各光学読取装置が、対応するエンコーダスケールの位置および／または動き
を検出し、この動きおよび／または位置を表す信号を生成する。この信号はコン
トローラ３０８に送信される。光学読取装置およびエンコーダスケールは当業者
に周知である。別の実施形態では、位置決定機構３１０は、当業者に知られてい
る他の装置および技術を用いて実行できる。
【００３３】 上記のように、コントローラ３０８は、各キャリッジアセンブリ３０４内のコ
イルに電圧を供給する。これにより、第１および第２の各キャリッジアセンブリ
３０４ａおよび３０４ｂは、１つの自由度で移動できるようになる。任意の特定
の時点で、コントローラ３０８によって、いずれか１つのキャリッジアセンブリ
３０４が移動できるようになるか、あるいは第１および第２の両方のキャリッジ
アセンブリ３０４ａおよび３０４ｂが任意の方向（たとえば、＋ｙあるいは−ｙ
）に同時に移動できるようになる。
【００３４】 本発明の１つの方法によれば、コントローラ３０８は、マスターコントロール
システム（図示せず）から１つあるいは複数のコマンドを受信する。これらのコ
マンドは、コントローラ３０８に指示を出し、各キャリッジアセンブリ３０４が
特定の態様で移動できるようにする。そのようなコマンドの例は、位置、速度お
よび加速度命令を含む。しかしながら、タイミング命令のような他のコマンドが
、本発明の範囲から逸脱することなく用いられることができる。さらに、コント
ローラは、位置決定機構３１０からフレーミングブレード位置情報を受信する。
またその方法によれば、コントローラ３０８はこの情報を処理して、各キャリッ
ジアセンブリ３０４内のコイルに電圧を供給し、マスターコントロールシステム
から受信される１つあるいは複数のコマンドに一致するように、第１および第２
のフレーミングブレード３０６ａおよび３０６ｂを駆動する。
【００３５】 走査型フレーミングブレード装置３００は、基板走査プロセス中に、レチクル
上の照射を制御する。好ましい実施形態では、コントローラ３０８によって、第
１および第２のフレーミングブレード３０６ａおよび３０６ｂが、走査中のレチ
クルと同期して移動し、基板上へのピンホール露光を防ぎ、かつ／またはレチク
ルフィールド幅を制御できるようにする。レチクルフィールド幅を制御すること
は、フィールドパターン１０２の部分のみが基板上に露光されるように、第１お
よび第２のフレーミングブレード３０６ａおよび３０６ｂがフィールドパターン
１０２の部分を遮断することを含む。露光されるレチクル部分の幅は、本明細書
ではフィールド幅と呼ばれる。
【００３６】 好ましい実施形態では、走査型フレーミングブレード装置３００は、リソグラ
フィシステムの一構成素子である。そのリソグラフィシステムは、照射スロット
の形で放射を投影する照射源と、基板走査プロセス中に照射スロットを横切って
レチクルを移動させるレチクルステージと、照射スロットからレチクルの一部を
遮断することにより、レチクル上の照射を制御する走査型フレーミングブレード
装置３００と、レチクルステージの動きに同期して基板を走査する基板ステージ
とを含む。
【００３７】 走査型フレーミングブレード装置３００の素子が、図４、図５Ａ，図５Ｂ、図
６Ａおよび図６Ｂを参照しながら以下に詳細に記載される。
【００３８】 （３．静止アセンブリ） 図４は、好ましい実施形態による静止アセンブリ３０２の分解図である。静止
アセンブリ３０２は、取付け構成要素４０２と、カバー構成要素４０４とを含む
。好ましい実施形態では、取付け構成要素４０２およびカバー構成要素４０４は
、機械加工された鋼板から製造される。しかしながら、別の実施形態では、他の
材料を用いることができ、それは当業者には明らかになるであろう。取付け構成
要素４０２およびカバー構成要素４０４は概ね平行である。図４に示されるよう
に、取付け構成要素４０２は、表面板部分４０６と、フランジ部分４０８とを含
む。フランジ部分４０８は接続面４１０を含む。
【００３９】 カバー構成要素４０４は、接続面４１０と係合する合わせ面４１２を含む。取
付け構成要素４０２およびカバー構成要素４０４は、ボルト、ねじ、リベット、
溶接、はんだ付け等のような、当業者によって公知の任意の適当な取付け手段に
したがって、これらの面に取り付けられる。しかしながら、別の実施形態では、
取付け構成要素４０２およびカバー構成要素４０４は、単一の部品の材料から形
成される。
【００４０】 静止アセンブリ３０２は、第１の端部４１４と、その第１の端部４１４の反対
側にある第２の端部４１６と有する。静止アセンブリ３０２の取付け構成要素４
０２は３つの表面を含む。これらの３つの表面は、第１のトラック表面４１８、
第２のトラック表面４２０および第３のトラック表面４２２である。これらのト
ラック表面はそれぞれ、第１の端部４１４から第２の端部４１６まで延在する。
好ましい実施形態では、第１のトラック表面４１８および第２のトラック表面４
２０は表面板部分４０６上に形成され、概ね平行な面内に存在する。第３のトラ
ック表面４２２は、フランジ部分４０８上に形成され、第１のトラック表面４１
８に概ね直交する面内に存在する。好ましい実施形態では、第１のトラック表面
４１８、第２のトラック表面４２０および第３のトラック表面は、±５μｍの平
坦度まで研削され、空気ベアリングが第１のキャリッジアセンブリ３０４ａおよ
び第２のキャリッジアセンブリ３０４ｂを支持するための表面を提供する。この
平坦度によって、第１のフレーミングブレード３０６ａおよび第２のフレーミン
グブレード３０６ｂがいずれも正確な移動面内を確実に移動するようになるであ
ろう。取付け構成要素４０２の表面板部分４０６は、第１および第２のトラック
表面４１８および４２０の反対側に外側表面４２６を備える。
【００４１】 上記のように、静止アセンブリ３０２は複数の磁石４４２を含む。これらの磁
石４４２は、第１の磁石トラック４２４ａおよび第２の磁石トラック４２４ｂ（
図示せず）に沿って配置される。第１の磁石トラック４２４ａは取付け構成要素
４０２上に配置され、一方、第２の磁石トラック４２４ｂはカバー構成要素４０
４上に配置される。第１の磁石トラック４２４ａおよび第２の磁石トラック４２
４ｂはいずれも、第１の端部４１４から第２の端部４１６まで延在する。第１の
磁石トラック４２４ａは、第２の磁石トラック４２４ｂと対面し、かつ概ね平行
に配置される。本発明の好ましい実施形態では、各磁石トラック４２４は、１５
個の磁石４４２を含む。しかしながら、他の数の磁石が用いられることもできる
。第１の磁石トラック４２４ａおよび第２の磁石トラック４２４ｂを構成する複
数の磁石４４２は、２０ｍｍ×５５ｍｍ×６ｍｍの寸法を有し、約５５００ガウ
スのピーク磁界を生成する、平坦な、ＮｄＦｅＢｏタイプの永久磁石である。そ
のような磁石によって、第１および第２のフレーミングブレード３０６ａおよび
３０６ｂはいずれも、２．５Ｗ熱電力で４０ｍ／ｓｅｃ２に加速されるようにな
る。しかしながら、別の実施形態では、リニアモータにおいて一般的に用いられ
るような他の磁石を用いることができる。
【００４２】 静止アセンブリ３０２はさらに、第１のハードストップ４２８と第２のハード
ストップ４３０とを備える。第１および第２のハードストップ４２８および４３
０はそれぞれ、第１の端部４１４および第２の端部４１６において取付け構成要
素４０２に取り付けられる。第１および第２のハードストップ４２８および４３
０は、第１のキャリッジアセンブリ３０４ａおよび／または第２のキャリッジア
センブリ３０４ｂが第１の端部４１４および／または第２の端部４１６に達する
場合に安全手段として機能する。好ましい実施形態では、第１および第２のハー
ドストップ４２８および４３０はそれぞれ、予荷重をかけられたコイルばねを含
み、それにより、第１のキャリッジアセンブリ３０４ａあるいは第２のキャリッ
ジアセンブリ３０４ｂのいずれかが、１．２ｍ／ｓｅｃの初期速度から６ｍｍ以
内に係止できるようにし、その最大力は重力の２０倍である。
【００４３】 上記のように、静止アセンブリ３０２は研削された鋼板から製造される。また
静止アセンブリ３０２は、めっき後に硬化される無電解ニッケルでめっきされる
。このめっきにより、第１のトラック表面４１８、第２のトラック表面４２０お
よび第３のトラック表面４２２のための上記の平坦度を保持しながら、下側にあ
る鋼板の腐食が防止される。
【００４４】 （４．キャリッジアセンブリ） 図５Ａおよび図５Ｂは好ましい実施形態による第１のキャリッジアセンブリ３
０４ａおよび第２のキャリッジアセンブリ３０４ｂの図である。第１および第２
のキャリッジアセンブリ３０４ａおよび３０４ｂはそれぞれ、フレーム５０２と
、第１のコイル５０４ａと、第２のコイル５０４ｂと、第３のコイル５０４ｃと
、第１の空気ベアリング５０６ａと、第２の空気ベアリング５０６ｂと、第３の
空気ベアリング５０６ｃと、第４の空気ベアリング５０６ｄと、第５の空気ベア
リング５０６ｅとを含む。
【００４５】 好ましい実施形態では、フレーム５０２は、第１の構造板５０８および第２の
構造板５１０を含む。これらの板は概ね平行である。フレーム５０２はさらに、
第１および第２の構造板５０８および５１０を固定する複数のビーム（図示せず
）を含む。第１および第２の構造板５０８および５１０ならびにビームは、Ｇ１
０エポキシガラス回路基板材料から形成され、エポキシでともに互いに結合され
ることが好ましい。Ｇ１０回路基板材料は当業者には周知である。別の実施形態
では、他の材料、固定手段および／または形状を用いることができる。例えば、
アルミニウム製ビームを用いて、第１および第２の構造板５０８および５１０を
支持することができる。
【００４６】 Ｇ１０回路基板材料は、高い抵抗率を有し、それゆえ走査型フレーミングブレ
ード装置３００の動作中にフレームに対してコイルを絶縁することになるので、
好ましい材料である。好ましい実施形態では、フレーム５０２は、以下の特性を
有するＧ１０材料から形成される。
【００４７】 引張り強さ：５×１０７Ｐａ 弾性率：２．０×１０１０Ｐａ 密度：１．８ｇｍ／ｃｍ３ 熱膨張率：１０×１０−６ｌ／ｄｅｇＣ 熱伝導率：０．３５Ｗ／ｍ・ｄｅｇＣ 導電率：７．０×１０１３Ω・ｃ しかしながら、別の実施形態では、異なる特性を有するＧ１０あるいは他の材料
を用いることができ、それは当業者には明らかであろう。
【００４８】 各フレーム５０２は、対面端部５１２と、対面端部５１２の反対側にある後方
端部５１４とを有する。好ましい実施形態では、第１のキャリッジアセンブリ３
０４ａの対面端部５１２は、第２のキャリッジアセンブリ３０４ｂの対面端部５
１２と相対する。
【００４９】 第１および第２の構造板５０８および５１０は、第１のコイル取付け金具５１
６ａ、第２のコイル取付け金具５１６ｂおよび第３のコイル取付け金具５１６ｃ
を画定する部分を含む。これらの各コイル取付け金具５１６は、第１の構造板５
０８および第２の構造板５１０を貫通して延在する。好ましい実施形態では、こ
れらのコイル取付け金具５１６は、対面端部５１２と後方端部５１４との間に等
間隔に配置される。しかしながら、別の実施形態では、任意の間隔の任意の数の
コイル取付け金具５１６を用いることができ、それは当業者には明らかであろう
。
【００５０】 上記のように、第１および第２のキャリッジアセンブリ３０４ａおよび３０４
ｂはそれぞれ、第１のコイル５０４ａと、第２のコイル５０４ｂと、第３のコイ
ル５０４ｃとを含む。これらの各コイル５０４は、対応するコイル取付け金具５
１６に配置される。好ましい実施形態では、第１、第２および第３のコイルはそ
れぞれ、銅あるいはアルミニウムのいずれかの２３ＡＷＧマグネットワイヤを含
む平巻の３相コイルである。第１、第２および第３のコイル５０４ａ〜ｃの場合
、力定数は６．５３Ｎ／Ａであることが好ましい。第１、第２および第３のコイ
ル５０４ａ〜ｃそれぞれの抵抗は、アルミニウム線の場合には１．４Ωであるこ
とが好ましく、銅線の場合には０．９Ωであることが好ましい。しかしながら、
本発明にしたがって他の材料、巻回形状、力定数および抵抗を用いることができ
、それは当業者には明らかであろう。
【００５１】 好ましい実施形態では、第１のコイル５０４ａと、第２のコイル５０４ｂと、
第３のコイル５０４ｃは、一体部品として互いに結合される。さらに、第１のコ
イル５０４ａと、第２のコイル５０４ｂと、第３のコイル５０４ｃはフレーム５
０２に結合される。これらの結合は低収縮性のエポキシで行われることが好まし
い。しかしながら、他の結合技術を用いることもでき、それは当業者には明らか
であろう。本発明の好ましい実施形態では、第１のコイル取付け金具５１６ａ、
第２のコイル取付け金具５１６ｂおよび第３のコイル取付け金具５１６ｃの各側
面は、ある材料で被覆されることができる。典型的な被覆材料は、１ｍｍのＧ１
０回路基板材料である。しかしながら、他の材料を用いることもでき、それは当
業者には明らかであろう。
【００５２】 好ましい実施形態では、第１および第２のキャリッジアセンブリ３０４ａおよ
び３０４ｂはそれぞれ、第１の構造板５０８と第２の構造板５１０との間に配置
される１つあるいは複数のアルミニウムインサート（図示せず）をさらに含む。
これらのアルミニウムインサートは、支持と寸法安定性とを提供する。さらに、
空気ベアリング取付け部５２２（以下に記載される）は、これらのインサートか
ら形成されることができる。また、これらのインサートは、対応するフレーミン
グブレード３０６と、電気コネクタと、第１および第２のキャリッジアセンブリ
３０４ａおよび３０４ｂそれぞれに取り付けられる任意の他の部品とを取り付け
るための耐久性のあるねじ山を提供することができる。これらの各アルミニウム
インサートは、対応するキャリッジアセンブリ３０４にエポキシで結合されるこ
とが好ましい。しかしながら、これらのアルミニウムインサートは、ねじ、ボル
ト、リベット、および当業者には明らかである他の固定具のような手段によって
、対応するキャリッジアセンブリ３０４に固定されることができる。
【００５３】 各キャリッジアセンブリ３０４ａおよび３０４ｂの場合に、第１、第２および
第３のコイル５０４ａ〜ｃは、コントローラ３０８に電気的に接続される。好ま
しい実施形態では、これらの接続は、第１および第２のキャリッジアセンブリ３
０４ａおよび３０４ｂにそれぞれ取り付けられる第１および第２のケーブル（図
示せず）を通して行われる。第１および第２のケーブルはそれぞれ、対応するキ
ャリッジアセンブリ３０４に搭載されるコネクタ５２０を用いて、対応するキャ
リッジアセンブリ３０４に取り付けられる。好ましい実施形態では、コネクタ５
２０は、上記のようなアルミニウムインサートに搭載される多数ピンコネクタで
ある。第１および第２のケーブルはそれぞれ、可撓性の高いテフロン（登録商標
）リボンケーブルであることが好ましい。しかしながら、他のタイプのケーブル
、コネクタおよび電気的接続を用いることもでき、それは当業者には明らかであ
ろう。
【００５４】 上記のように、第１および第２のキャリッジアセンブリ３０４ａおよび３０４
ｂはそれぞれ、第１の空気ベアリング５０６ａと、第２の空気ベアリング５０６
ｂと、第３の空気ベアリング５０６ｃと、第４の空気ベアリング５０６ｄと、第
５の空気ベアリング５０６ｅとを含む。これらの空気ベアリング５０６ａ〜ｅは
、対応するキャリッジアセンブリ３０４を静止アセンブリ３０２上に支持し、対
応するキャリッジアセンブリ３０４が１つのみの自由度で移動できるようにする
。これらの空気ベアリング５０６ａ〜ｅはそれぞれ、第１のトラック表面４１８
、第２のトラック表面４２０あるいは第３のトラック表面４２２のいずれかにお
いて、対応するキャリッジアセンブリ３０４の支持を提供する。第１、第２、第
３、第４および第５の空気ベアリング５０６ａ〜ｅはそれぞれ、対応する空気ベ
アリング取付け部５２２によって、対応するキャリッジアセンブリ３０４に結合
される。好ましい実施形態では、各空気ベアリング取付け部５２２は上記のよう
なアルミニウムインサートから形成される。空気ベアリング５０６ａ〜ｅは、図
６Ａ、図６Ｂおよび図６Ｃを参照しながら以下にさらに詳細に記載される。
【００５５】 第１および第２のキャリッジアセンブリ３０４ａおよび３０４ｂはそれぞれ、
複数の予荷重をかけるための磁石５２４を含む。これらの予荷重用磁石５２４は
それぞれ、空気ベアリング５０６ａ〜５０６ｅのうちの１つに対応する、これら
の予荷重用磁石５２４は、対応する空気ベアリング５０６と、第１のトラック表
面４１８、第２のトラック表面４２０あるいは第３のトラック表面４２２のいず
れかとの間に引力を与える。好ましい実施形態では、各空気ベアリング５０６ａ
〜ｅの場合に２つの予荷重用磁石５２４が存在する。これらの予荷重用磁石５２
４は永久磁石であり、空気ベアリング取付け部５２２に取り付けられることが好
ましい。
【００５６】 第１および第２のキャリッジアセンブリ３０４ａおよび３０４ｂはそれぞれ釣
合いおもり５６０も含む。釣合いおもり５６０は、各キャリッジアセンブリ３０
４および対応するフレーミングブレード３０６の重心を、対応する第１、第２お
よび第３のコイル５０４ａ〜ｃと位置合わせする。
【００５７】 図５Ｃは、静止アセンブリ３０２と、第１および第２のキャリッジアセンブリ
３０４ａおよび３０４ｂと、第１および第２のフレーミングブレード３０６ａお
よび３０６ｂとの間の関係を示す分解図である。図３Ｃに示されるように、第１
および第２のキャリッジアセンブリ３０４ａおよび３０４ｂは、静止アセンブリ
３０２の取付け構成要素４０２とカバー構成要素４０４との間に配置される。好
ましい実施形態では、第１および第２の構造板５０８および５１０は、第１およ
び第２の磁石トラック４２４ａおよび４２４ｂに概ね平行である。
【００５８】 上記のように、第１および第２のキャリッジアセンブリ３０４ａおよび３０４
ｂはそれぞれ、対応するキャリッジアセンブリを静止アセンブリ３０２上に支持
する５つの空気ベアリング５０６ａ〜ｅを含むことが好ましい。図５Ｃは、これ
らの空気ベアリング５０６ａ〜ｅが第１のキャリッジアセンブリ３０４ａを支持
する態様を示す。第１および第２の空気ベアリング５０６ａおよび５０６ｂは、
第３のトラック表面４２２において、第１のキャリッジアセンブリ３０４ａを支
持する。第３の空気ベアリング５０６ｃは、第１のトラック表面４１８において
、第１のキャリッジアセンブリ３０４ａを支持する。第４および第５の空気ベア
リング５０６ｄおよび５０６ｅは、第２のトラック表面４２０において、第１の
キャリッジアセンブリ３０４ａを支持する。
【００５９】 図５Ｃには示されないが、第２のキャリッジアセンブリ３０４ｂの場合の５つ
の空気ベアリング５０６ａ〜ｅはそれぞれ、第１のキャリッジアセンブリ３０４
ａを参照しながら記載されたのと同じトラック表面において、第２のキャリッジ
アセンブリ３０４ｂのための支持を提供する。
【００６０】 図６Ａ〜図６Ｃを参照して以下に記載されるように、空気ベアリング５０６ａ
〜ｅはそれぞれ、第１のトラック表面４１８、第２のトラック表面４２０あるい
は第３のトラック表面４２２のいずれかに向けて空気を押し出す。この空気の放
出は、各空気ベアリング５０６ａ〜ｅと対応するトラック表面との間にエアクッ
ションを形成する。この空気は、第１および第２の空気供給管（図示せず）それ
ぞれによって、第１および第２のキャリッジアセンブリ３０４ａおよび３０４ｂ
それぞれに供給される。これらの空気供給管は、空気供給源（図示せず）に接続
される。好ましい実施形態では、第１のキャリッジアセンブリ３０４ａは、第１
の空気供給ホースに接続し、そして５つの個別の管（図示せず）を経由して、第
１のキャリッジアセンブリ３０４ａ上に取り付けられる各空気ベアリング５０６
ａ〜ｅに、供給された空気を分配する、第１のチューブコネクタ（図示せず）を
含む。同様に、第２のキャリッジアセンブリ３０４ｂは、第２の空気供給ホース
に接続し、そして５つの個別の管（図示せず）を経由して、第２のキャリッジア
センブリ３０４ａ上に取り付けられる各空気ベアリング５０６ａ〜ｅに、供給さ
れた空気を分配する、第２のチューブコネクタ（図示せず）を含む。
【００６１】 （５．フレーミングブレード） 図５Ａ〜図５Ｃに示されるように、第１および第２のフレーミングブレード３
０６ａおよび３０６ｂはそれぞれ、第１および第２のキャリッジアセンブリ３０
４ａおよび３０４ｂに取り付けられる。第１および第２のフレーミングブレード
３０６ａおよび３０６ｂは、静止アセンブリ３０２の取付け構成要素４０２とカ
バー構成要素４０４との間に存在する領域を越えて延在する。好ましい実施形態
では、第１および第２のフレーミングブレード３０６ａおよび３０６ｂは、固体
インサート（図示せず）と、対応するフレーミングブレード３０６が移動する１
つの自由度に対応する可撓性インサート（図示せず）とを用いて、それぞれ対応
するキャリッジアセンブリ３０４に取り付けられる。これらのインサートは、対
応するキャリッジアセンブリにエポキシを用いて結合されることが好ましい。別
の実施形態では、第１および第２のフレーミングブレード３０６ａおよび３０６
ｂは、例えば、ボルト、ねじ、エポキシなどのような当業者に公知の他の技術に
よって、対応するキャリッジアセンブリ３０４に取り付けられることができる。
【００６２】 第１および第２のフレーミングブレード３０６ａおよび３０６ｂはそれぞれフ
レーム面５３４を含む。各フレーム面は、基板走査プロセス中に照射スロットか
らレチクルの一部を遮断するように構成される。第１のフレーミングブレード３
０６ａは第１のフレームエッジ５３６を含む。第２のフレーミングブレード３０
６ｂは、第１のフレームエッジ５３６に対向し、かつ対面する第２のフレームエ
ッジ５３８を含む。
【００６３】 （６．位置決定機構） 上記のように、走査型フレーミングブレード装置３００は位置決定機構３１０
を含む。位置決定機構３１０は、第１および第２のフレーミングブレード３０６
ａおよび３０６ｂの位置を決定し、フレーミングブレード位置情報をコントロー
ラ３０８に提供する。位置決定機構３１０は、図５Ａおよび図５Ｂを参照しなが
ら詳細に記載される。好ましい実施形態では、位置決定機構３１０は、第１およ
び第２のエンコーダスケール５２６ａおよび５２６ｂと、第１および第２の光学
読取装置５２８ａおよび５２８ｂとを含む。さらに、位置決定機構３１０は、第
１および第２のリミットフラグ５３０ａおよび５３０ｂを含む。第１および第２
のエンコーダスケール５２６ａおよび５２６ｂはそれぞれ、第１のキャリッジア
センブリ３０４ａおよび第２のキャリッジアセンブリ３０４ｂに取り付けられる
。
【００６４】 好ましい実施形態では、第１および第２のエンコーダスケール５２６ａおよび
５２６ｂは、上記のような１つあるいは複数のアルミニウムインサートを用いて
、対応するキャリッジアセンブリ３０４に取り付けられる。第１および第２のエ
ンコーダスケール５２６ａおよび５２６ｂは、Ｒｅｎｉｓｈａｗ ｐｌｃ（Ｇｌ
ｏｕｃｅｓｔｅｒｓｈｉｒｅ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ）によって製造さ
れる、２０μｍピッチのモデルＲＧＳ−Ｓスケールであることが好ましい。しか
しながら、当業者には明らかであるように、他のエンコーダスケールを用いるこ
ともできる。
【００６５】 第１および第２の光学読取装置５２８ａおよび５２８ｂはそれぞれ、第１およ
び第２のエンコーダスケール５２６ａおよび５２６ｂに対応する。上記のように
、第１および第２の光学読取装置５２８ａおよび５２８ｂはそれぞれ、対応する
エンコーダスケール５２６の位置および／または動きを検出し、この動きおよび
／または位置を表す信号を生成する。この信号は、ケーブルを介してコントロー
ラ３０８に送信される。しかしながら、この信号は、無線ＲＦリンク、光通信リ
ンクなどのような、当業者に公知の任意の媒体を通して、コントローラ３０８に
送信されることができる。好ましい実施形態では、第１および第２の光学読取装
置５２８ａおよび５２８ｂは静止アセンブリ３０２の取付け構成要素４０２に取
り付けられる。第１および第２の各光学読取装置５２８ａおよび５２８ｂの場合
に、この取付けは、取付け構成要素４０２の外側表面４２６に結合される読取装
置取付け部５３２を用いて行われることが好ましい。しかしながら、別の実施形
態では、第１および第２の各光学読取装置５２８ａおよび５２８ｂは、当業者に
は明らかであるような任意の態様で、静止アセンブリ３０２に取り付けられるこ
とができる。第１および第２の各光学読取装置５２８ａおよび５２８ｂは、Ｒｅ
ｎｉｓｈａｗ ｐｌｃ（Ｇｌｏｕｃｅｓｔｅｒｓｈｉｒｅ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉ
ｎｇｄｏｍ）によって製造されるモデルＲＧＨ−２４エンコーダであることが好
ましい。しかしながら、当業者には明らかであるように、他の光学読取装置を用
いることもできる。
【００６６】 好ましい実施形態では、第１および第２のリミットフラグ５３０ａおよび５３
０ｂはそれぞれ、第１および第２のエンコーダスケール５２６ａおよび５２６ｂ
に対応する。第１および第２のリミットフラグ５３０ａおよび５３０ｂはそれぞ
れ、対応するエンコーダスケール５２６の位置および／または動きを検出し、対
応するキャリッジアセンブリ３０４が静止アセンブリ３０２の第１の端部４１４
あるいは第２の端部４１６のいずれかの付近に存在するときに信号を生成する。
この信号は、ケーブルを介してコントローラ３０８に送信される。しかしながら
、この信号は、無線ＲＦリンク、光通信リンクなどのような、当業者に公知の任
意の媒体を通して、コントローラ３０８に送信されることができる。好ましい実
施形態では、第１および第２のリミットフラグ５３０ａおよび５３０ｂは、静止
アセンブリ３０２の取付け構成要素４０２に取り付けられる。第１および第２の
リミットフラグ５３０ａおよび５３０ｂそれぞれの場合に、この取付けは、取付
け構成要素４０２の外側表面４２６に結合されるリミットフラグ取付け部５４０
を用いて行われることが好ましい。しかしながら、別の実施形態では、第１およ
び第２のリミットフラグ５３０ａおよび５３０ｂは、当業者には明らかであるよ
うな任意の態様で、静止アセンブリ３０２に取り付けられることができる。第１
および第２のリミットフラグ５３０ａおよび５３０ｂは、Ｏｐｔｅｋ，Ｉｎｃ．
（Ｃａｒｒｏｌｌｔｏｎ，ＴＸ）によって製造されるモデルＯＰＢ８２１スロッ
ト付き光スイッチであることが好ましい。しかしながら、当業者には明らかであ
るように、第１および第２のリミットフラグ５３０ａおよび５３０ｂは他の装置
で実装されることもできる。
【００６７】 （７．空気ベアリング） 図６Ａおよび図６Ｂはそれぞれ空気ベアリング５０６の側面図および頂面図を
示す。空気ベアリング５０６ａ〜ｅはそれぞれ、取付けベース６０２と、空気ベ
アリングパッド６０４と、調整および固定ねじ６０６と、可撓板６０８と、４つ
の可撓板取付けねじ６１０とを含む。
【００６８】 好ましい実施形態では、取付けベース６０２は、第１のキャリッジアセンブリ
３０４ａあるいは第２のキャリッジアセンブリ３０４ｂのいずれかの上にある対
応するベアリング取付け部５２２に取り付けられる。取付けベース６０２は、可
撓板取付け端部６１２と、可撓板取付け端部６１２の反対側にある自由端６１４
とを含む。可撓板取付け端部６１２では、取付けベース６０２は隆起部６１６を
有する。取付けベース６０２は、隆起部６１６と自由端６１４との間にベース表
面６１８を含む。調整および固定ねじ６０６を挿入するために、ベース表面６１
８にねじ穴６２０が形成される。取付けベース６０２は硬化鋼から形成されるこ
とが好ましい。しかしながら、当業者には明らかであるように、他の材料を用い
ることもできる。
【００６９】 空気ベアリングパッド６０４は、パッド表面６２２と、調整および固定ねじ接
触表面６２４とを含む。パッド表面６２２は、第１のトラック表面４１８、第２
のトラック表面４２０あるいは第３のトラック表面４２２のいずれかに面する。
調整および固定ねじ接触表面６２４は、調整および固定ねじ６０６と接触する。
空気ベアリングパッド６０４は、第１のトラック表面４１８、第２のトラック表
面４２０あるいは第３のトラック表面４２２のいずれかに向けて空気を押し出す
。この空気の放出は、各空気ベアリング５０６と対応するトラック表面との間に
エアクッションを形成する。好ましい実施形態では、空気ベアリングパッド６０
４は、以下の特性を有する、Ｄｅｖｉｔｔ Ｍａｃｈｉｎｅ，Ｉｎｃ．（Ａｓｔ
ｏｎ，ＰＡ）によって製造される０．７５インチ多孔性カーボンパッドである。
【００７０】 剛性良度指数：２．５×１０１０Ｎ／ｍ３ 直径：０．７５インチ 軸方向剛性：７．１３×１０６Ｎ／ｍ 捩り剛性：１．６２×１０２Ｎ・ｍ／ｒａｄ 予荷重力：７５Ｎ 空気ベアリングパッド６０４の最大耐荷力は予荷重力の３倍であることが好ま
しい。したがって、先に掲載されたパラメータの場合、耐荷力は約２００Ｎにな
るであろう。別の実施形態では、異なる特性を有する他の材料、製品および／ま
たは装置を用いることができ、それは当業者には明らかであろう。
【００７１】 好ましい実施形態では、６０〜８０ｐｓｉ窒素が空気ベアリングパッド６０４
に供給される。しかしながら、他の圧力の他の気体を供給することもできる。こ
の供給された窒素は、空気ベアリングパッド６０４を通して押し出され、上記の
エアクッションを形成する。図には示されないが、バーブ（ｂａｒｂ）およびイ
ンサートバーブ取付け金具を通して、管によって窒素が空気ベアリングパッド６
０４に供給される。好ましい実施形態では、本発明は、以下の構成要素、すなわ
ちポリウレタン半硬質管（０．０５ｇｍ／ｃｍ、１／１６”内径、１／３２”壁
）、Ｂｅｓｗｉｃｋ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．（Ｇｒｅｅｎ
ｌａｎｄ，ＮＨ）によって製造されるＭＨＰＲ−１０１２インサートバーブ取付
け金具およびＢｅｓｗｉｃｋ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．（Ｇ
ｒｅｅｎｌａｎｄ，ＮＨ）によって製造されるＭＨＴ−３０１２ Ｔバーブを用
いて空気ベアリングパッド６０４に空気を供給する。別の実施形態では、本発明
は、当業者には明らかであるように、他の構成要素、装置および技術を用いてエ
アクッションを設けることができる。
【００７２】 図６Ｂに示されるように、可撓板６０８は、第１の可撓板端部６２６と、第２
の可撓板端部６２８とを含む。第１の可撓板端部６２６は、４つの可撓板取付け
ねじ６１０のうちの２つによって、取付けベース６０２の可撓板取付け端部６１
２に取り付けられる。第２の可撓板端部６２８は、４つの可撓板取付けねじ６１
０のうちの他の２つによって、空気ベアリングパッド６０４に取り付けられる。
可撓板６０８は、空気ベアリングパッド６０４に、第１のトラック表面４１８、
第２のトラック表面４２０あるいは第３のトラック表面４２２のいずれかと適当
に位置合わせするための可撓性を提供する。可撓板６０８は、調整および固定ね
じ６０６が調整および固定ねじ接触表面６２４と接触できるように構成される可
撓板開口部６３０を形成する。好ましい実施形態では、可撓板６０８はベリリウ
ム銅を含み、以下の特性を有する。
【００７３】 剛性：１．０Ｎ／ｒａｄ 長さ：０．７５インチ 弾性率：１．３×１０１１Ｐａ 厚さ：０．０１８インチ しかしながら可撓板６０８を実装するために、当業者には明らかであるように、
他の特性を有する他の材料を用いることもできる。
【００７４】 図６Ｃは、空気ベアリング５０６の破断側面図である（同一縮尺ではない）。
上記のように、空気ベアリングパッド６０４上の調整および固定ねじ接触表面６
２４は、調整および固定ねじ６０６と接触する。詳細には、調整および固定ねじ
接触表面６２４は、調整および固定ねじ６０６の表面６４６と接触する。調整お
よび固定ねじ６０６は、空気ベアリングパッド６０４と取付けベース６０２との
間の距離を設定する。図６Ｃに示されるように、表面６４６は丸みを帯びている
。これは、空気ベアリングパッド６０４と取付けベース６０２との間のある特定
の距離を保持しながら、対応する空気ベアリングパッド６０４に、対応するトラ
ック表面と適当に位置合わせするための動きの自由度を与える。この空気ベアリ
ングパッド６０４の位置合わせは、「自動センタリング」として公知である。
【００７５】 （８．コントローラ） 図３を参照して先に記載されたように、本発明はコントローラ３０８を含む。
コントローラ３０８は、各キャリッジアセンブリ３０４が特定の態様で移動でき
るようにするためにコントローラ３０８に指示を出すマスターコントロールシス
テムからコマンドを受信することができる。各キャリッジアセンブリ３０４が移
動できるようにするために、コントローラ３０８は、特に整流として公知である
ような態様で、各キャリッジアセンブリ３０４内のコイル５０４に電圧を供給す
る。さらに、コントローラ３０８は、位置決定機構３１０から、フレーミングブ
レード位置情報を受信する。
【００７６】 コントローラ３０８は、ハードウエア、ファームウエア、ソフトウエアあるい
はその任意の組み合わせとして実装されることができ、１つあるいは複数のコン
ピュータシステムおよび／または他のプロセッシングシステムにおいて実装され
ることができる。一実施形態では、コントローラ３０８は、本明細書中に記載の
機能を実行することができる１つあるいは複数のコンピュータシステムによって
実装される。
【００７７】 図７は典型的なコンピュータシステム７００のブロック図である。コンピュー
タシステム７００は、プロセッサ７０４のような１つあるいは複数のプロセッサ
を含む。プロセッサ７０４は、通信バス７０２に接続される。この例示的なコン
ピュータシステム７００に関して、種々のソフトウエア実施形態が記載される。
本明細書を読んだ後に、他のコンピュータシステムおよび／またはコンピュータ
アーキテクチャを用いて本発明を如何に実装するかが当業者には明らかになるで
あろう。
【００７８】 またコンピュータシステム７００は、メインメモリ７０６、好ましくはランダ
ムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含み、補助メモリ７０８も含むことができる。補
助メモリ７０８は、たとえば、ハードディスクドライブ７１０、および／または
フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクド
ライブなどに相当する取外し可能記憶装置ドライブ７１２を含むことができる。
取外し可能記憶装置ドライブ７１２は、周知の様式で、取外し可能記憶装置７１
４に対して読出しおよび／または書込みを行う。取外し可能記憶装置７１４は、
取外し可能記憶装置ドライブ７１２によって読出しおよび書込みが行われる、フ
ロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ、光ディスクなどに相当する。取外
し可能記憶装置７１４は、その中にコンピュータソフトウエアおよび／またはデ
ータを格納されているコンピュータ利用可能記憶媒体を含む。
【００７９】 代替の実施形態では、補助メモリ７０８は、コンピュータプログラムあるいは
他の命令がコンピュータシステム１９０４にロードされるようにするための他の
類似の手段を含むことができる。そのような手段は、たとえば、取外し可能記憶
装置７２２とインターフェース７２０とを含むことができる。そのような手段の
例は、プログラムカートリッジおよびカートリッジインターフェース（たとえば
、ビデオゲーム装置に見られる装置）、取外し可能メモリチップ（たとえば、Ｅ
ＰＲＯＭあるいはＰＲＯＭ）および関連するソケット、ならびにソフトウエアお
よびデータが取外し可能記憶装置７２２からコンピュータシステム７００に転送
できるようにする他の取外し可能記憶装置７２２およびインターフェース７２０
を含むことができる。
【００８０】 コンピュータシステム７００は、通信インターフェース７２４も含むことがで
きる。通信インターフェース７２４によって、コンピュータシステム７００と外
部装置との間でソフトウエアおよびデータが転送されるようになる。通信インタ
ーフェース７２４の例は、限定はしないが、モデム、ネットワークインターフェ
ース（たとえば、イーサネット（登録商標）カード）、通信ポート、ＰＣＭＣＩ
Ａスロットおよびカードなどを含む。通信インターフェース７２４を介して転送
されるソフトウエアおよびデータは信号の形をとり、その信号として、通信イン
ターフェース７２４によって受信されることができる電子信号、電磁信号、光信
号あるいは他の信号を用いることができる。これらの信号７２６は、チャネル７
２８を介して通信インターフェースに提供される。このチャネル７２８は信号７
２６を搬送し、ワイヤあるいはケーブル、光ファイバ、電話線、セルラー電話リ
ンク、ＲＦリンクおよび他の通信チャネルを用いて実装されることができる。一
実施形態では、コントローラ３０８はコイル５０４に電圧を供給し、位置決定機
構３１０からフレーミングブレード位置情報を受信し、通信インターフェース７
２４を介してマスターコントロールシステムからコマンドを受信することができ
る。
【００８１】 本明細書において、用語「コンピュータプログラム媒体」および「コンピュー
タ利用可能媒体」は、全般に、取外し可能記憶装置７１２、ハードディスクドラ
イブ７１０に導入されるハードディスク、および信号７２６のような媒体をいう
ために用いられる。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシス
テム７０４にソフトウエアを提供するための手段である。
【００８２】 コンピュータプログラム（コンピュータ制御ロジックとも呼ばれる）は、メイ
ンメモリおよび／または補助メモリ７０８に格納される。またコンピュータプロ
グラムも、通信インターフェース７２４を介して受信されることができる。その
ようなコンピュータプログラムによって、それが実行される際に、コンピュータ
システム７００は、本明細書に説明された本発明の特徴を実行できるようになる
。詳細には、コンピュータプログラムによって、それが実行される際に、プロセ
ッサ７０４が本発明の特徴を実行できるようになる。
【００８３】 本発明がソフトウエアを用いて実施される一実施形態では、ソフトウエアは、
コンピュータプログラム製品に格納され、取外し可能記憶装置ドライブ７１２、
ハードドライブ７１０あるいは通信インターフェース７２４を用いて、コンピュ
ータシステム７００にロードされることができる。制御ロジック（ソフトウエア
）によって、それがプロセッサ７０４によって実行される際に、プロセッサ７０
４は、本明細書に説明されたような本発明の機能を実行できるようになる。
【００８４】 別の実施形態では、コントローラ３０８は、たとえば、特定用途向け集積回路
（ＡＳＩＣ）のようなハードウエア構成要素を用いて、主にハードウエアにおい
て実装される。本明細書中に説明される機能を実行するようなハードウエア状態
機械の実装は、当業者には明らかであろう。
【００８５】 さらに別の実施形態では、コントローラ３０８はハードウエアおよびソフトウ
エア両方の組み合わせを用いて実装される。
【００８６】 （９．結論） 本発明の種々の実施形態が上で記載されてきたが、それらは単なる例示として
提供されており、限定するものではないことが理解されるべきである。たとえば
、本発明はウェーハに関して記載されてきたが、当業者は、本発明がリソグラフ
ィプロセスにおいて用いられる任意のタイプの基板に適用されることができるこ
とを理解する。形態および細部の種々の変更が、添付の特許請求の範囲において
規定されるような本発明の精神および範囲から逸脱することなく、その中で行わ
れることは当業者には理解されよう。したがって、本発明の広がりおよび範囲は
、上記の典型的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、添付の
特許請求の範囲およびその等価物にしたがってのみ画定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、レチクルの図である。
【図２Ａ】 図２Ａは、本発明によるフレーミングブレード動作の図である。
【図２Ｂ】 図２Ｂは、本発明によるフレーミングブレード動作の図である。
【図２Ｃ】 図２Ｃは、本発明によるフレーミングブレード動作の図である。
【図２Ｄ】 図２Ｄは、本発明によるフレーミングブレード動作の図である。
【図２Ｅ】 図２Ｅは、本発明によるフレーミングブレード動作の図である。
【図２Ｆ】 図２Ｆは、本発明によるフレーミングブレード動作の図である。
【図２Ｇ】 図２Ｇは、本発明によるフレーミングブレード動作の図である。
【図２Ｈ】 図２Ｈは、本発明によるフレーミングブレード動作の図である。
【図３】 図３は、本発明による走査型フレーミングブレード装置の図である。
【図４】 図４は、本発明による静止アセンブリの分解図である。
【図５Ａ】 図５Ａは、本発明による第１および第２のキャリッジアセンブリの図である。
【図５Ｂ】 図５Ｂは、本発明による第１および第２のキャリッジアセンブリの図である。
【図５Ｃ】 図５Ｃは、本発明による第１および第２のキャリッジアセンブリの図である。
【図６Ａ】 図６Ａは、本発明による空気ベアリングの図である。
【図６Ｂ】 図６Ｂは、本発明による空気ベアリングの図である。
【図６Ｃ】 図６Ｃは、本発明による空気ベアリングの図である。
【図７】 図７は、本発明による典型的なコンピュータシステムのブロック図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 タム， ワイミン アメリカ合衆国 コネチカット 06810， ダンベリー， コブルストーン トレイ ル ６ Ｆターム(参考） 2H097 AA05 CA06 CA07 EA01 GB01 LA09 LA10 LA20 5F046 BA07 CB05 CB17 CB23

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 走査型フレーミングブレード装置であって、 複数の磁石を有する静止アセンブリと、 第１および第２のキャリッジアセンブリであって、該第１および第２のキャリ
    ッジアセンブリはそれぞれ複数のコイルを有し、また該第１および第２のキャリ
    ッジアセンブリは複数の空気ベアリングによって該静止アセンブリ上に支持され
    、該空気ベアリングによって、該第１および第２のキャリッジアセンブリが１つ
    の自由度でのみ移動できるようになる、キャリッジアセンブリと、 該第１および第２のキャリッジアセンブリにそれぞれ取り付けられる第１およ
    び第２のフレーミングブレードと、 該複数のコイルに接続されるコントローラであって、該コントローラは該複数
    のコイルのうちの少なくとも１つに電圧を供給するように適合され、それにより
    、該キャリッジアセンブリのうちの少なくとも１つと、対応するフレーミングブ
    レードとが、該基板走査プロセス中にレチクル上への照射を制御するために該１
    つの自由度で移動される、該コントローラとを、含む走査型フレーミングブレー
    ド装置。
  2. 【請求項２】 前記コントローラにフレーミングブレード位置情報を提供す
    る位置決定機構をさらに含む、請求項１に記載の走査型フレーミングブレード装
    置。
  3. 【請求項３】 前記位置決定機構が、 前記第１および第２のキャリッジアセンブリにそれぞれ接続される第１および
    第２のエンコーダスケールと、 前記静止アセンブリに接続され、それぞれ該第１および第２のエンコーダスケ
    ールから、フレーミングブレード位置情報を決定する第１および第２の読取装置
    とを含む、請求項２に記載の走査型フレーミングブレード装置。
  4. 【請求項４】 前記第１および第２のキャリッジアセンブリがそれぞれ、前
    記キャリッジアセンブリの重心と前記複数のコイルとを位置合わせする釣合いお
    もりを含む、 請求項１に記載の走査型フレーミングブレード装置。
  5. 【請求項５】 前記静止アセンブリがさらに、第１、第２および第３のトラ
    ック表面を含み、 前記複数の空気ベアリングはそれぞれ、該第１、第２および第３のトラック表
    面のうちの１つにおいてキャリッジアセンブリ支持を提供する、 請求項１に記載の走査型フレーミングブレード装置。
  6. 【請求項６】 前記第１および第２のトラック表面は概ね平行な平面内に存
    在し、 前記第１および第３のトラック表面は概ね直交する平面内に存在する、 請求項５に記載の走査型フレーミングブレード装置。
  7. 【請求項７】 前記第１および第２の各キャリッジアセンブリはさらに複数
    の予荷重用磁石を含み、該予荷重用磁石はそれぞれ、前記複数の空気ベアリング
    のうちの１つと、対応するトラック表面との間に引力を与える、請求項５に記載
    の走査型フレーミングブレード装置。
  8. 【請求項８】 前記空気ベアリングはそれぞれ、 対応するキャリッジアセンブリに取り付けられる取付けベースであって、該取
    付けベースは可撓板取付け端部を有する、取付けベースと、 前記第１、第２および第３のトラック表面のうちの１つに対面するパッド表面
    を有する空気ベアリングパッドと、 該可撓板取付け端部において、該取付けベースに取り付けられる第１の端部と
    、該空気ベアリングパッドに取り付けられる第２の端部とを有し、それにより該
    空気ベアリングパッドが該トラック表面と位置合わせできるようにする可撓板と
    を含む、請求項５に記載の走査型フレーミングブレード装置。
  9. 【請求項９】 前記各空気ベアリングは、さらに、前記取付けベースに取り
    付けられる調整および固定ねじを含み、該調整および固定ねじは丸みを帯びた表
    面を有し、 前記各空気ベアリングパッドは、該丸みを帯びた表面において、対応する該調
    整および固定ねじと接触する調整および固定ねじ接触表面を含み、それにより、
    該空気ベアリングパッドと該取付けベースとの間にある特定の距離を保持しなが
    ら、該空気ベアリングパッドに、前記トラック表面と位置合わせするための動き
    の自由度を提供する、請求項８に記載の走査型フレーミングブレード装置。
  10. 【請求項１０】 各フレーミングブレードはフレーム面を含み、各フレーム
    面は、基板走査プロセス中に、照射スロットからレチクルの一部を遮断するよう
    に構成される、請求項１に記載の走査型フレーミングブレード装置。
  11. 【請求項１１】 基板上へのピンホール露光を防ぐために、前記コントロー
    ラによって、前記第１および第２のフレーミングブレードが走査中のレチクルと
    同期して移動できるようにする、請求項１に記載の走査型フレーミングブレード
    装置。
  12. 【請求項１２】 レチクルフィールド幅を制御するために、前記コントロー
    ラによって、前記第１および第２のフレーミングブレードが走査中のレチクルと
    同期して移動できるようにする、請求項１に記載の走査型フレーミングブレード
    装置。
  13. 【請求項１３】 リソグラフィシステムであって、 照射スロットの形の放射を投影する照射源と、 基板走査プロセス中に、該照射スロットを横切ってレチクルを移動させるレチ
    クルステージと、 該照射スロットからレチクルの一部を遮断することにより、該レチクル上への
    照射を制御する走査型フレーミングブレード装置とを含み、該走査型フレーミン
    グブレード装置は、 ａ）複数の磁石を有する静止アセンブリと、 ｂ）第１および第２のキャリッジアセンブリであって、該第１および第２のキ
    ャリッジアセンブリはそれぞれ複数のコイルを有し、ここで該第１および第２の
    キャリッジアセンブリは複数の空気ベアリングによって該静止アセンブリ上に支
    持され、該空気ベアリングによって、該第１および第２のキャリッジアセンブリ
    が１つの自由度でのみ移動できるようになる、該キャリッジアセンブリと、 ｃ）該第１および第２のキャリッジアセンブリにそれぞれ取り付けられる第１
    および第２のフレーミングブレードと、 ｄ）該複数のコイルに接続されるコントローラであって、該コントローラは該
    複数のコイルのうちの少なくとも１つに電圧を供給するように適合され、それに
    より、該キャリッジアセンブリのうちの少なくとも１つと、対応するフレーミン
    グブレードとが、基板走査プロセス中にレチクル上への照射を制御するために該
    １つの自由度で移動される、コントローラとを含み、 また該リソグラフィシステムはさらに、該レチクルステージの動きと同期して
    基板を走査する基板ステージを含む、リソグラフィシステム。
  14. 【請求項１４】 静止アセンブリと、それぞれ複数のコイルを有する第１お
    よび第２のキャリッジアセンブリと、該第１および第２のキャリッジアセンブリ
    にそれぞれ取り付けられる第１および第２のフレーミングブレードと、該複数の
    コイルに接続され、該複数のコイルのうちの少なくとも１つに電圧を供給するよ
    うに適合されるコントローラと、該コントローラにフレーミングブレード位置情
    報を提供する位置決定機構とを含む走査型フレーミングブレード装置において、
    走査動作を実行するための方法であって、 マスターコントロールシステムからコマンドを受信する工程、 該位置決定機構からフレーミングブレード位置情報を受信する工程、 該位置情報を処理する工程、 該キャリッジアセンブリのうちの少なくとも１つの該コイルに電圧を供給し、
    それにより、該マスターコントロールシステムから受信されるコマンドと一致す
    るように該第１および第２のフレーミングブレードを駆動する工程、を包含する
    、方法。
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