JP2005030486A

JP2005030486A - 制振装置及びステージ装置並びに露光装置

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Publication number: JP2005030486A
Application number: JP2003195870A
Authority: JP
Inventors: Masaru Arai; 大荒井
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】コストアップを招くことなく容易に制振時の減衰量を調整する。
【解決手段】質量体６２と弾性体６１とが連結された振動系６０を有する。振動系６０に負荷を与えて振動系６０の減衰量を調整する調整装置６９を備える。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制振装置及びステージ装置並びに露光装置に関し、特に半導体集積回路や液晶ディスプレイ等のデバイスを製造する際に、リソグラフィ工程で用いて好適な制振装置及びステージ装置並びに露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体デバイスの製造工程の１つであるリソグラフィ工程においては、マスク又はレチクル（以下、レチクルと称する）に形成された回路パターンをレジスト（感光剤）が塗布されたウエハ又はガラスプレート等の感光基板上に転写する種々の露光装置が用いられている。
例えば、半導体デバイス用の露光装置としては、近年における集積回路の高集積化に伴うパターンの最小線幅（デバイスルール）の微細化に応じて、レチクルのパターンを投影光学系を用いてウエハ上に縮小転写する縮小投影露光装置が主として用いられている。
【０００３】
この縮小投影露光装置としては、レチクルのパターンをウエハ上の複数のショット領域（露光領域）に順次転写するステップ・アンド・リピート方式の静止露光型の縮小投影露光装置（いわゆるステッパ）や、このステッパを改良したもので、レチクルとウエハとを一次元方向に同期移動してレチクルパターンをウエハ上の各ショット領域に転写するステップ・アンド・スキャン方式の走査露光型の露光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）が知られている。
【０００４】
ところで、上記の露光装置は、ウエハ上のあるショット領域に対する露光の後、他のショット領域に対して順次露光を繰り返すものであるから、ウエハステージ（ステッパの場合）、あるいはレチクルステージおよびウエハステージ（スキャニング・ステッパの場合）の移動によって生じる振動が原因となり、投影光学系とウエハ等との相対位置誤差を生じさせ、ウエハ上で設計値と異なる位置にパターンが転写されたり、その位置誤差に振動成分を含む場合には像ボケ（パターン線幅の増大）を招く可能性がある。そのため、従来では、振動が生じる部材の強度を高めたり、振動の入力源となる箇所を少なくする等の対策が採られていたが、この対策では装置の重量化、大型化を招く等の問題が生じる。
【０００５】
そのため、特許文献１には、質量体と弾性体（バネ要素）とが振動系を構成し、この振動系が制振対象物の振動によって連成振動するマスダンパーを制振対象物に設ける技術が開示されている。この技術では、制振対象物の振動によりマスダンパーの振動系が励振されて制振対象物の振動エネルギーを減少させることができるため、装置の重量化、大型化を招くことなく、振動に起因する露光精度の低下を防ぐことが可能である。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１５１３７９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
マスダンパーは、質量体とバネ要素とを調整することで、制振対象物の周波数（固有振動数）に調整することが可能であるが、マスダンパーが生じる制振量の減衰は、バネ要素を構成する材料減衰がほとんどを占める。従って、制振対象物の周波数に合わせるためにバネ要素を調整すると、この系の減衰は一意的にその材料減衰から決まることになる。つまり、制振対象物の周波数に合わせるためにバネ要素を一旦調整してしまうと、その後に減衰量の調整を行うことが困難であり、別途減衰量に応じたバネ要素を用意して交換する必要が生じコストアップの一因となってしまう。
【０００８】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、コストアップを招くことなく容易に制振時の減衰量を調整できる制振装置及びステージ装置並びに露光装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、実施の形態を示す図１ないし図５に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の制振装置は、質量体（６２、７２）と弾性体（６１）とが連結された振動系（６０）を有する制振装置（ＭＤ）であって、振動系（６０）に負荷を与えて振動系（６０）の減衰量を調整する調整装置（６９、７３）を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
従って、本発明の制振装置では、調整装置（６９、７３）により振動系（６０）に負荷を与えることにより、振動系（６０）の減衰量を容易に調整することができるため、減衰量に応じて弾性体を用意する必要がなくなり、コストアップを招くことを防止できる。調整装置による負荷としては、振動系（６０）と調整装置（６９）との間で生じる摩擦力や、振動系（６０）と調整装置（７３）との間で生じる電磁気力とすることができる。
【００１１】
また、本発明のステージ装置は、移動体（３２）を有するステージ装置（２）であって、移動体（３２）の移動に伴う振動を制振する装置として、請求項１から７のいずれか一項に記載の制振装置（ＭＤ）が用いられることを特徴とするものである。
【００１２】
従って、本発明のステージ装置では、移動体（３２）の移動に伴って生じる振動の減衰量を、振動系（６０）に負荷を与えることによりコストアップを招くことなく容易に調整することが可能になる。
【００１３】
そして、本発明の露光装置は、マスク（Ｍ）のパターンを基板（Ｐ）に露光する露光装置（ＥＸ）であって、マスク（Ｍ）を照明する照明光の照明領域を設定する設定装置と、マスク（Ｍ）を保持して移動するマスクステージ（ＭＳＴ）と、基板（Ｐ）を保持して移動する基板ステージ（ＰＳＴ）との少なくとも一つに、請求項８または９記載のステージ装置（２）が用いられることを特徴とするものである。
【００１４】
従って、本発明の露光装置では、設定装置とマスクステージ（ＭＳＴ）と基板ステージ（ＰＳＴ）との少なくとも一つの移動に伴って生じる振動の減衰量を、振動系（６０）に負荷を与えることによりコストアップを招くことなく容易に調整することが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の制振装置及びステージ装置並びに露光装置の実施の形態を、図１ないし図６を参照して説明する。
図１は本発明の制振装置をマスダンパーとしてウエハステージに備えた露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。ここで、本実施形態における露光装置ＥＸは、マスクＭと感光基板Ｐとを同期移動しつつマスクＭに設けられているパターンを投影光学系ＰＬを介して感光基板Ｐ上に転写する所謂スキャニングステッパである。以下の説明において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと一致する方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に垂直な平面内における前記同期移動方向（走査方向）をＹ軸方向、Ｚ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向（非走査方向）をＸ軸方向として説明する。また、ここでいう「感光基板」は半導体ウエハ上にレジストが塗布されたものを含み、「マスク」は感光基板上に縮小投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。
【００１６】
（第１実施形態）
図１において、露光装置ＥＸは、マスク（レチクル）Ｍを保持して移動するマスクステージ（レチクルステージ）ＭＳＴ及びこのマスクステージＭＳＴを支持するマスク定盤３を有するステージ装置１と、光源を有し、マスクステージＭＳＴに支持されているマスクＭを露光光で照明する照明光学系ＩＬと、感光基板Ｐを保持して移動する基板ステージＰＳＴ及びこの基板ステージＰＳＴを支持する基板定盤４を有するステージ装置２と、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターン像を基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、ステージ装置１及び投影光学系ＰＬを支持するリアクションフレーム５と、露光装置ＥＸの動作を統括制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。リアクションフレーム５は床面に水平に載置されたベースプレート６上に設置されており、このリアクションフレーム５の上部側及び下部側には内側に向けて突出する段部５ａ及び５ｂがそれぞれ形成されている。
【００１７】
ステージ装置２は、基板ステージＰＳＴと、基板ステージＰＳＴをＸＹ平面に沿った２次元方向に移動可能に支持する基板定盤４と、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に案内しつつ移動自在に支持するＸガイドステージ３５と、Ｘガイドステージ３５に設けられ、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に移動可能なＸリニアモータ４０と、Ｘガイドステージ３５をＹ軸方向に移動可能な一対のＹリニアモータ３０、３０とを有している。基板ステージＰＳＴはウエハ等の感光基板Ｐを真空吸着保持する基板ホルダＰＨを有しており、感光基板Ｐは基板ホルダＰＨを介して基板ステージＰＳＴに支持される。また、基板ステージＰＳＴの底面には非接触ベアリングである複数のエアベアリング３７が設けられており、これらエアベアリング３７により基板ステージＰＳＴは基板定盤４に対して非接触で支持されている。また、基板定盤４はベースプレート６の上方に防振ユニット１３を介してほぼ水平に支持されている。
【００１８】
Ｘガイドステージ３５の＋Ｘ側には、Ｘトリムモータ３４の可動子３４ａが取り付けられている（図２参照）。また、Ｘトリムモータ３４の固定子（不図示）はリアクションフレーム５に設けられている。このため、基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に駆動する際の反力は、Ｘトリムモータ３４及びリアクションフレーム５を介してベースプレート６に伝達される。
【００１９】
図２は基板ステージＰＳＴを有するステージ装置２の概略斜視図である。
図２に示すように、ステージ装置２は、Ｘ軸方向に沿った長尺形状を有するＸガイドステージ３５と、Ｘガイドステージ３５で案内しつつ基板ステージＰＳＴをＸ軸方向に所定ストロークで移動可能なＸリニアモータ４０と、Ｘガイドステージ３５の長手方向両端に設けられ、このＸガイドステージ３５を基板ステージＰＳＴとともにＹ軸方向に移動可能な一対のＹリニアモータ３０、３０とを備えている。
【００２０】
Ｘリニアモータ４０は、Ｘガイドステージ３５にＸ軸方向に延びるように設けられたコイルユニットからなる固定子４１と、この固定子４１に対応して設けられ、基板ステージＰＳＴに固定された磁石ユニットからなる可動子４２とを備えている。これら固定子４１及び可動子４２によりムービングマグネット型のリニアモータ４０が構成されており、可動子４２が固定子４１との間の電磁気的相互作用により駆動することで基板ステージＰＳＴがＸ軸方向に移動する。ここで、基板ステージＰＳＴはＸガイドステージ３５に対してＺ軸方向に所定量のギャップを維持する磁石及びアクチュエータからなる磁気ガイドにより非接触で支持されている。基板ステージＰＳＴはＸガイドステージ３５に非接触支持された状態でＸリニアモータ４０によりＸ軸方向に移動する。
【００２１】
Ｙリニアモータ３０のそれぞれは、Ｘガイドステージ３５の長手方向両端に設けられた磁石ユニットからなる移動体としての可動子３２と、この可動子３２に対応して設けられコイルユニットからなる固定子３１とを備えている。ここで、固定子３１、３１はベースプレート６に突設された支持部３６、３６（図１参照）に設けられている。なお、図１では固定子３１及び可動子３２は簡略化して図示されている。これら固定子３１及び可動子３２によりムービングマグネット型のリニアモータ３０が構成されており、可動子３２が固定子３１との間の電磁気的相互作用により駆動することでＸガイドステージ３５がＹ軸方向に移動する。また、Ｙリニアモータ３０、３０のそれぞれの駆動を調整することでＸガイドステージ３５はθＺ方向にも回転移動可能となっている。したがって、このＹリニアモータ３０、３０により基板ステージＰＳＴがＸガイドステージ３５とほぼ一体的にＹ軸方向及びθＺ方向に移動可能となっている。
【００２２】
可動子３２、３２のそれぞれには、当該可動子３２の移動に伴う振動を制振するためのマスダンパー（制振装置）ＭＤが設けられている。マスダンパーＭＤは、図３に示すように、可動子３２上に載置されたソルボ繊維等の粘性減衰係数が比較的大きいゴム材で形成された弾性体６１と、例えばタングステンや鉛等の比較的比重の大きい金属で形成された質量体６２とがＺ方向に連結されて可動子３２の振動によってＺ方向に連成振動する振動系（連成振動系）６０を有している。このマスダンパーＭＤは、可動子３２が振動したときに、振動の腹となる箇所に配置されている。
【００２３】
質量体６２の質量は、可動子３２の振動モードに対応するモード質量に基づいて設定されている。具体的には、可動子３２のモード質量の５％〜１０％を選択することで効果的な減衰が得られることが振動工学的に知られているが、ここではモード質量の１０％に設定されている。そして、例えばタングステンや鉛などのような比重の大きな材質を用いることで、質量体６２の小型化を実現している。また、弾性体６１および質量体６２を合わせたマスダンパーＭＤの振動系６０としての固有振動数は、可動子３２の固有振動数とほぼ一致するように設定されている。
【００２４】
また、マスダンパーＭＤの質量体６２は、その上部においてステンレス製のシート材（シート状部材）６３の略中央部に締結部材６４により一体的に固定されている。シート材６３は、面と沿う方向（Ｘ方向、Ｙ方向）には剛性を有し、面と直交する方向（Ｚ方向）には可撓性を有しており、両端部において支持部材６５、６５にＸＹ平面に沿って固定・支持されている。これらシート材６３及び支持部材６５は、締結部材６６によってベース板６７に固定されており、ベース板６７は締結部材６８により可動子３２に取付・固定される。ベース板６７の略中央部には、貫通孔６７ａが形成されており、マスダンパーＭＤの弾性体６１は、貫通孔６７ａを介して可動子３２に当接している。また、ベース板６７には質量体６２のＹ方向両側に位置して、マスダンパーＭＤの振動系の減衰量を調整するための板バネ状の摩擦板（付勢部材、調整装置）６９が設けられている。摩擦板６９は、質量体６２の側面にＹ方向に沿う付勢力（押付力）をもって当接しており、締結部材７０によりベース板６７に締結固定される。例えば締結部材７０が貫通する摩擦板６９の貫通孔をＹ方向に延在する長穴とすることで、摩擦板６９を質量体６２に対して離間・接近させ、質量体６２への付勢力を調整することができる。質量体６２への付勢力は、マスダンパーＭＤの振動系６０の減衰量に応じて設定される。このように、マスダンパーＭＤ、シート材６３、及び摩擦板６９は、ベース板６７を介して一体的にユニット化されて可動子３２に取り付けられる構成となっている。
【００２５】
図１に戻って、基板ステージＰＳＴの−Ｘ側の側縁にはＹ軸方向に沿って延設されたＸ移動鏡５１が設けられ、Ｘ移動鏡５１に対向する位置にはレーザ干渉計５０が設けられている。レーザ干渉計５０はＸ移動鏡５１の反射面と投影光学系ＰＬの鏡筒下端に設けられた参照鏡５２とのそれぞれに向けてレーザ光（検出光）を照射するとともに、その反射光と入射光との干渉に基づいてＸ移動鏡５１と参照鏡５２との相対変位を計測することにより、基板ステージＰＳＴ、ひいては感光基板ＰのＸ軸方向における位置を所定の分解能でリアルタイムに検出する。同様に、基板ステージＰＳＴ上の＋Ｙ側の側縁にはＸ軸方向に沿って延設されたＹ移動鏡５３（図１には不図示、図２参照）が設けられ、Ｙ移動鏡５３に対向する位置にはＹレーザ干渉計（不図示）が設けられており、Ｙレーザ干渉計はＹ移動鏡５３の反射面と投影光学系ＰＬの鏡筒下端に設けられた参照鏡（不図示）とのそれぞれに向けてレーザ光を照射するとともに、その反射光と入射光との干渉に基づいてＹ移動鏡と参照鏡との相対変位を計測することにより、基板ステージＰＳＴ、ひいては感光基板ＰのＹ軸方向における位置を所定の分解能でリアルタイムに検出する。レーザ干渉計の検出結果は制御装置ＣＯＮＴに出力され、制御装置ＣＯＮＴはレーザ干渉計の検出結果に基づいてリニアモータ３０、４０を介して基板ステージＰＳＴの位置制御を行う。
【００２６】
照明光学系ＩＬは、所定の位置関係で配置されたミラー、可変減光器、ビーム成形光学系、オプティカルインテグレータ、集光光学系、振動ミラー、照明系開口絞り板、ビームスプリッタ、リレーレンズ系、及びブラインド機構（設定装置）等を備えており、リアクションフレーム５の上面に固定された支持コラム７により支持される。ブラインド機構は、レチクルＲ上の照明領域を規定する所定形状の開口部が形成された固定ブラインドと、不要な部分の露光を防止するため、走査露光の開始時及び終了時に可動ブレードにより固定レチクルブラインドによって規定されるマスクＭ上の照明領域を更に制限する可動ブラインドとから構成される。
照明光学系ＩＬより射出される露光光ＥＬとしては、例えば水銀ランプから射出される紫外域の輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）や、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）及びＦ_２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）などが用いられる。
【００２７】
ステージ装置１のうちマスク定盤３は各コーナーにおいてリアクションフレーム５の段部５ａに防振ユニット８を介してほぼ水平に支持されており、その中央部にマスクＭのパターン像が通過する開口３ａを備えている。マスクステージＭＳＴはマスク定盤３上に設けられており、その中央部にマスク定盤３の開口３ａと連通しマスクＭのパターン像が通過する開口Ｋを備えている。マスクステージＭＳＴの底面には非接触ベアリングである複数のエアベアリング９が設けられており、マスクステージＭＳＴはエアベアリング９によりマスク定盤３に対して所定のクリアランスを介して浮上支持されている。
【００２８】
図４はマスクステージＭＳＴを有するステージ装置１の概略斜視図である。
図４に示すように、ステージ装置１（マスクステージＭＳＴ）は、マスク定盤３上に設けられたマスク粗動ステージ１６と、マスク粗動ステージ１６上に設けられたマスク微動ステージ１８と、マスク定盤３上において粗動ステージ１６をＹ軸方向に所定ストロークで移動可能な一対のＹリニアモータ２０、２０と、マスク定盤３の中央部の上部突出部３ｂの上面に設けられ、Ｙ軸方向に移動する粗動ステージ１６を案内する一対のＹガイド部２４、２４と、粗動ステージ１６上において微動ステージ１８をＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向に微小移動可能な一対のＸボイスコイルモータ１７Ｘ及び一対のＹボイスコイルモータ１７Ｙとを備えている。なお、図１では、粗動ステージ１６及び微動ステージ１８を簡略化して１つのステージとして図示している。
【００２９】
Ｙリニアモータ２０のそれぞれは、マスク定盤３上においてＹ軸方向に延びるように設けられたコイルユニット（電機子ユニット）からなる一対の固定子２１と、この固定子２１に対応して設けられ、連結部材２３を介して粗動ステージ１６に固定された磁石ユニットからなる可動子２２とを備えている。そして、これら固定子２１及び可動子２２によりムービングマグネット型のリニアモータ２０が構成されており、可動子２２が固定子２１との間の電磁気的相互作用により駆動することで粗動ステージ１６（マスクステージＭＳＴ）がＹ軸方向に移動する。固定子２１のそれぞれは非接触ベアリングである複数のエアベアリング１９によりマスク定盤３に対して浮上支持されている。このため、運動量保存の法則により粗動ステージ１６の＋Ｙ方向の移動に応じて固定子２１が−Ｙ方向に移動する。この固定子２１の移動により粗動ステージ１６の移動に伴う反力が相殺されるとともに重心位置の変化を防ぐことができる。なお、固定子２１は、マスク定盤３に変えてリアクションフレーム５に設けられてもよい。固定子２１をリアクションフレーム５に設ける場合にはエアベアリング１９を省略し、固定子２１をリアクションフレーム５に固定して粗動ステージ１６の移動により固定子２１に作用する反力をリアクションフレーム５を介して床に逃がしてもよい。
【００３０】
Ｙガイド部２４のそれぞれは、Ｙ軸方向に移動する粗動ステージ１６を案内するものであって、マスク定盤３の中央部に形成された上部突出部３ｂの上面においてＹ軸方向に延びるように固定されている。また、粗動ステージ１６とＹガイド部２４、２４との間には非接触ベアリングである不図示のエアベアリングが設けられており、粗動ステージ１６はＹガイド部２４に対して非接触で支持されている。
【００３１】
微動ステージ１８は不図示のバキュームチャックを介してマスクＭを吸着保持する。微動ステージ１８の＋Ｙ方向の端部にはコーナーキューブからなる一対のＹ移動鏡２５ａ、２５ｂが固定され、微動ステージ１８の−Ｘ方向の端部にはＹ軸方向に延びる平面ミラーからなるＸ移動鏡２６が固定されている。そして、これら移動鏡２５ａ、２５ｂ、２６に対して測長ビームを照射する３つのレーザ干渉計（いずれも不図示）が各移動鏡との距離を計測することにより、マスクステージＭＳＴのＸ軸、Ｙ軸、及びθＺ方向の位置が高精度で検出される。制御装置ＣＯＮＴはこれらレーザ干渉計の検出結果に基づいて、Ｙリニアモータ２０、Ｘボイスコイルモータ１７Ｘ、及びＹボイスコイルモータ１７Ｙを含む各モータを駆動し、微動ステージ１８に支持されているマスクＭ（マスクステージＭＳＴ）の位置制御を行う。
【００３２】
図１に戻って、開口Ｋ及び開口３ａを通過したマスクＭのパターン像は投影光学系ＰＬに入射する。投影光学系ＰＬは複数の光学素子により構成され、これら光学素子は鏡筒で支持されている。投影光学系ＰＬは、例えば１／４又は１／５の投影倍率を有する縮小系である。なお、投影光学系ＰＬとしては等倍系あるいは拡大系のいずれでもよい。投影光学系ＰＬの鏡筒の外周にはこの鏡筒に一体化されたフランジ部１０が設けられている。そして、投影光学系ＰＬはリアクションフレーム５の段部５ｂに防振ユニット１１を介してほぼ水平に支持された鏡筒定盤１２にフランジ部１０を係合している。
【００３３】
続いて上記の構成の露光装置ＥＸの中、ステージ装置２の動作について以下に説明する。
基板ステージＰＳＴをＹ方向に移動させる際には、Ｙリニアモータ３０の可動子３２が固定子３１に沿って移動する。可動子３２の移動に伴いＺ方向の振動が発生すると、マスダンパーＭＤの振動系６０が励振されてＺ方向に連成振動する。この連成振動のうち、弾性体６１の大きな粘性により可動子３２の振動が減衰されてその振幅が小さくなる。また、質量体６２の質量が可動子３２のモード質量の１０％程度であるとともに、マスダンパーＭＤ（振動系６０）の固有振動数が可動子３２の固有振動数とほぼ一致しているので、マスダンパーＭＤの連成振動により、可動子３２の固有振動数における共振のピークが小さくなり残留振動も小さくなる。
【００３４】
また、振動系６０が連成振動する際には摩擦板６９の付勢力が負荷となり、質量体６２と摩擦板６９との間の摩擦係数と、摩擦板６９の付勢力による質量体６２の垂直抗力とに応じて、振動系６０の振動方向とは逆方向に摩擦力が作用する。つまり、摩擦板６９は振動系６０の連成振動について減衰要素として機能し、振動系６０の連成振動は、この摩擦力に応じた減衰量で減衰することになる。
なお、可動子３２がＹ方向に移動した際には、シート材６３がＹ方向を含むＸＹ平面に沿う方向で剛性を有しているので、振動系６０がＹ方向に撓むことがなく、また、シート材６３がＺ方向に可撓性を有しているので、振動系６０のＺ方向への連成振動に悪影響を及ぼすこともない。
【００３５】
なお、連成振動の減衰量を調整する場合には、締結部材７０による摩擦部材６９の締結を緩めた後、所望の付勢力を発揮する位置へ摩擦部材６９を質量体６２に対して接近または離間させることにより、摩擦部材６９による質量体６２への付勢力を増加または低下させ摩擦力を調整すればよい。そして、摩擦部材６９の位置が決まったところで、再度締結部材７０により摩擦部材６９を締結固定して位置決めする。これにより、連成振動に対する減衰量が任意に調整される。
【００３６】
続いて、上記の構成の露光装置ＥＸにおける露光動作について説明する。
レチクル顕微鏡およびオフアクシス・アライメントセンサ等を用いたレチクルアライメント、ベースライン計測等の準備作業が行われ、その後アライメントセンサを用いた感光基板Ｐのファインアライメント（ＥＧＡ；エンハンスト・グローバル・アライメント等）が終了し、感光基板Ｐ上の複数のショット領域の配列座標が求められる。そして、アライメント結果に基づいてレーザ干渉計５０の計測値をモニタしつつ、リニアモータ３０、４０を制御して感光基板Ｐの第１ショットの露光のための走査開始位置に基板ステージＰＳＴを移動する。そして、リニアモータ２０、３０を介してマスクステージＭＳＴと基板ステージＰＳＴとのＹ方向の走査を開始し、両ステージＭＳＴ、ＰＳＴがそれぞれの目標走査速度に達すると、ブラインド機構の駆動により設定された露光用照明光によってマスクＭのパターン領域が照明され、走査露光が開始される。
【００３７】
この走査露光時には、マスクステージＭＳＴのＹ方向の移動速度と、基板ステージＰＳＴのＹ方向の移動速度とが投影光学系ＰＬの投影倍率（１／５倍あるいは１／４倍）に応じた速度比に維持されるように、リニアモータ２０、３０を介してマスクステージＭＳＴおよび基板ステージＰＳＴを同期制御する。そして、マスクＭのパターン領域の異なる領域が照明光で逐次照明され、パターン領域全面に対する照明が完了することにより、感光基板Ｐ上の第１ショットの走査露光が完了する。これにより、マスクＭのパターンが投影光学系ＰＬを介して感光基板Ｐ上の第１ショット領域に縮小転写される。
【００３８】
このように本実施の形態では、摩擦板６９による振動系６０への負荷（摩擦力）によって連成振動の減衰量を調整できるので、制振対象物である可動子３２に合わせてバネ要素である弾性体６１の形状・大きさ等を調整した後でも、容易、且つ安価な方法で減衰量の再調整を実施できる。そのため、減衰量に応じて弾性体を複数用意しておく必要がなくなりコストアップを防止することが可能となる。特に、本実施の形態では、締結部材７０を緩めて摩擦板６９を質量体６２に離間・接近させるという簡単な操作で容易に減衰量を調整することが可能である。
【００３９】
また、本実施の形態では、シート材６３により振動系６０を可動子３２にＺ方向に振動可能に取り付けているので、重量化を招くことなく安価な構成で振動系６０を固定することができる。さらに、本実施の形態では、マスダンパーＭＤ（振動系６０）、シート材６３及び摩擦板６９をベース板６７に一体化して固定したユニット化構造となっているので、可動子３２へのマスダンパーＭＤの取り付け・取り外しが容易であり、作業効率を向上させることができる。
【００４０】
なお、摩擦板６９により振動系６０に負荷を与えることにより、減衰可能な周波数が変動（低下）する可能性がある。そのため、低下量を見越して振動系６０の固有振動数を予め大きめに設定しておいてもよい。
【００４１】
（第２実施形態）
次に、図５を参照して本発明に係る露光装置の第２実施形態について説明する。また、本第２実施形態において、上記第１実施形態と同一の機能を有するものは同一の符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
上記第１実施形態では、摩擦板６９と質量体６２との間の摩擦力を振動系６０に対する負荷とする構成としたが、第２実施形態では電磁気力を負荷として付与している。
【００４２】
図５に示すように、本実施の形態の振動系６０は、可動子３２上に載置された弾性体６１と、Ｚ方向に延在して設けられたアルミ等の非磁性金属で形成された質量体７２とがＺ方向に連結された構成となっている。質量体７２は、頂部において連結部材６４によりシート材６３に締結固定されている。また、質量体７２の周囲には、調整装置としてのリング状の磁石（発磁体）７３が貫通孔７３ａに質量体７２を挿通させてＺ方向に沿って複数列設されている。これら磁石７３は、同一の極性方向（隣り合う磁石とは異なる極性の面が対向する）で積層され、不図示の固定手段によりベース板６７に解除自在に固定されている。
【００４３】
本実施の形態では、可動子３２の移動に伴いＺ方向の振動が発生すると、マスダンパーＭＤの振動系６０が励振されてＺ方向に連成振動することで可動子３２の振動を減衰させる。この連成振動により、質量体７２と磁石７３とは相対移動することになり、質量体７２に対する磁束密度が変化すると、質量体７２には当該質量体７２の電気抵抗値と略反比例した値で渦電流が発生する。質量体７２の材質は導電性材料（導体）であり電気抵抗値が低いため、質量体７２には大きな渦電流が生じることになり、結果として渦電流の値に応じて、質量体７２（振動系６０）の振動方向と逆方向に大きな推力（電磁気力）、いわゆる粘性抵抗が生じる。そして、この粘性抵抗が振動系６０に対する負荷となり、振動系６０の連成振動は粘性抵抗に応じた減衰量で減衰することになり、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。
なお、連成振動の減衰量を調整する場合には、所望の減衰量に応じて、例えば内径の異なる磁石を用いて質量体７２との間の距離を変更して磁束密度の大きさを調整したり、磁石の個数を変えてもよい。
【００４４】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４５】
例えば、上記第２の実施形態では、質量体７２を導体とし、調整装置を磁石７３とする構成としたが、これとは逆に質量体を磁石とし、調整装置を導体とする構成としてもよい。また、振動系に与える負荷としては、上述した摩擦力、電磁気力以外にも、オイルダンパー等により機械的な負荷を与える構成とすることも可能である。
【００４６】
また、上記実施の形態では、マスダンパーＭＤにより可動子３２のＺ方向の振動を制振する構成としたが、この方向以外にもＸ方向やＹ方向の振動についても制振可能であり、この場合は制振すべき振動方向に連成振動する振動系を有するマスダンパーを設置すればよい。制振対象に関しても、可動子３２に限られず、基板ホルダＰＨや基板ステージＰＳＴ等の移動体、さらには移動体の移動に伴って振動する可能性がある基板定盤４等の非移動体にもマスダンパーを設置して振動を制振することも可能である。いずれの場合も振動の腹となる箇所近傍にマスダンパーを設置することで効果的な制振を実現することができる。
【００４７】
さらに、マスダンパーの設置対象としては、基板ステージＰＳＴを含むステージ装置２に限定されるものではなく、振動が生じる可能性があれば、マスクステージＭＳＴを含むステージ装置１（可動子２２、マスク粗動ステージ１６、マスク微動ステージ１８、マスク定盤３等）や、可動ブラインドが駆動するステージ装置としてのブラインド機構に設置してもよい。この場合、マスクや可動ブラインドの移動に伴って生じる振動を制振することが可能になる。
【００４８】
なお、上記実施形態の感光基板Ｐとしては、半導体デバイス用の半導体ウエハのみならず、液晶ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
【００４９】
露光装置ＥＸとしては、マスクＭと感光基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを露光し、感光基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置にも適用することができる。
【００５０】
露光装置ＥＸの種類としては、ウエハに半導体デバイスパターンを露光する半導体デバイス製造用の露光装置に限られず、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶表示素子製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００５１】
また、露光用照明光の光源として、超高圧水銀ランプから発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０４．７ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（１５７ｎｍ）のみならず、Ｘ線や電子線などの荷電粒子線を用いることができる。例えば、電子線を用いる場合には電子銃として、熱電子放射型のランタンヘキサボライト（ＬａＢ_６）、タンタル（Ｔａ）を用いることができる。さらに、電子線を用いる場合は、マスクＭを用いる構成としてもよいし、マスクＭを用いずに直接ウエハ上にパターンを形成する構成としてもよい。また、ＹＡＧレーザや半導体レーザ等の高周波などを用いてもよい。
【００５２】
投影光学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ_２レーザやＸ線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にし（マスクＭも反射型タイプのものを用いる）、また電子線を用いる場合には光学系として電子レンズ及び偏向器からなる電子光学系を用いればよい。なお、電子線が通過する光路は、真空状態にすることはいうまでもない。また、投影光学系ＰＬを用いることなく、マスクＭと基板Ｐとを密接させてマスクＭのパターンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用可能である。
【００５３】
上記実施形態のように基板ステージＰＳＴやマスクステージＭＳＴにリニアモータを用いる場合においてエアベアリングを用いたエア浮上型に限られず、ローレンツ力を用いた磁気浮上型を用いてもよい。また、各ステージＰＳＴ、ＭＳＴは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。
【００５４】
基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。また、マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。
【００５５】
以上のように、本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
【００５６】
半導体デバイスは、図６に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクのパターンを基板に露光する基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では材料固有の減衰値に依存することなく容易、且つ安価な方法で制振時の減衰量の調整を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のステージ装置を備えた露光装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の制振装置を備えたステージ装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図３】第１実施形態のマスダンパーの概略構成を示す図である。
【図４】マスクステージを有するステージ装置の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図５】第２実施形態のマスダンパーの概略構成を示す図である。
【図６】半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
Ｍマスク（レチクル）
ＭＤマスダンパー（制振装置）
Ｐ基板（感光基板）
ＥＸ露光装置
２ステージ装置
３２可動子（移動体）
６０振動系（連成振動系）
６１弾性体
６２、７２質量体
６３シート材（シート状部材）
６９摩擦板（付勢部材、調整装置）
７３磁石（発磁体、調整装置）

Claims

質量体と弾性体とが連結された振動系を有する制振装置であって、
前記振動系に負荷を与えて前記振動系の減衰量を調整する調整装置を備えることを特徴とする制振装置。
請求項１記載の制振装置において、
前記負荷は、前記振動系と前記調整装置との間で生じる摩擦力であることを特徴とする制振装置。
請求項２記載の制振装置において、
前記調整装置は、前記質量体に前記振動系の振動方向と略直交する方向の付勢力をもって接する付勢部材であることを特徴とする制振装置。
請求項１記載の制振装置において、
前記負荷は、前記振動系と前記調整装置との間で生じる電磁気力であることを特徴とする制振装置。
請求項４記載の制振装置において、
前記調整装置は、所定方向に沿って列設された複数の発磁体と、前記所定方向に延在し前記複数の発磁体に対する相対移動で生じる電磁気的相互作用により粘性抵抗を生じさせる導体とを有し、
前記振動系には、前記複数の発磁体と前記導体とのいずれか一方が設けられることを特徴とする制振装置。
請求項１から５のいずれかに記載の制振装置において、
前記振動系と前記調整装置とは、一体的にユニット化されることを特徴とする制振装置。
請求項６記載の制振装置において、
前記質量体は、前記振動系の振動方向については可撓性を有し、前記振動方向と交叉する方向については剛性を有するシート状部材を介して前記ユニットに固定されることを特徴とする制振装置。
移動体を有するステージ装置であって、
前記移動体の移動に伴う振動を制振する装置として、請求項１から７のいずれか一項に記載の制振装置が用いられることを特徴とするステージ装置。
請求項８記載のステージ装置において、
固定子と協働して前記移動体を移動させる可動子を有し、
前記制振装置は、前記可動子に設けられることを特徴とするステージ装置。
マスクのパターンを基板に露光する露光装置であって、
前記マスクを照明する照明光の照明領域を設定する設定装置と、前記マスクを保持して移動するマスクステージと、前記基板を保持して移動する基板ステージとの少なくとも一つに、請求項８または９記載のステージ装置が用いられることを特徴とする露光装置。