JP2009037391A - 温度調整装置、露光装置、アクチュエータ装置、保持装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents
温度調整装置、露光装置、アクチュエータ装置、保持装置、及びデバイス製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009037391A JP2009037391A JP2007200745A JP2007200745A JP2009037391A JP 2009037391 A JP2009037391 A JP 2009037391A JP 2007200745 A JP2007200745 A JP 2007200745A JP 2007200745 A JP2007200745 A JP 2007200745A JP 2009037391 A JP2009037391 A JP 2009037391A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- branch
- refrigerant
- supply
- channel
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Linear Motors (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
【課題】温度調整用の流体が供給される空間の圧力上昇を抑制して、物体を良好に温度調整できる温度調整装置を提供する。
【解決手段】温度調整装置は、所定空間に温度調整用の流体を供給して物体の温度を調整する。温度調整装置は、所定空間に流体を供給するための供給流路と、供給流路から分岐する分岐流路と、所定空間に流入する流体の圧力に応じて、供給流路を流れる流体の少なくとも一部を分岐流路に流すことができる調整機構とを備えている。
【選択図】図1
【解決手段】温度調整装置は、所定空間に温度調整用の流体を供給して物体の温度を調整する。温度調整装置は、所定空間に流体を供給するための供給流路と、供給流路から分岐する分岐流路と、所定空間に流入する流体の圧力に応じて、供給流路を流れる流体の少なくとも一部を分岐流路に流すことができる調整機構とを備えている。
【選択図】図1
Description
本発明は、物体の温度を調整する温度調整装置、露光光で基板を露光する露光装置、アクチュエータ装置、保持装置、及びデバイス製造方法に関する。
フォトリソグラフィ工程で用いられる露光装置は、パターンが形成されたマスクを露光光で照明し、そのマスクを介した露光光で感光性の基板を露光する。露光装置においては、マスクは、マスクステージのようなマスク保持装置に保持され、基板は、基板ステージのような基板保持装置に保持される。基板を露光する際、例えば下記特許文献1に開示されているように、マスクを保持するマスク保持装置及び基板を保持する基板保持装置のそれぞれが、リニアモータのようなアクチュエータ装置によって移動される。
特開2000−114034号公報
例えばリニアモータは、コイルを収容するキャンと呼ばれるハウジングを備えている。リニアモータにおいては、コイルから発生する熱に起因する温度上昇を抑制するために、温度調整用の流体をハウジングの内部空間に供給することが行われる。供給される流体の圧力が上昇すると、ハウジングにかかる負荷が大きくなって、ハウジングが変形したり、損傷したりする可能性がある。その結果、リニアモータの性能が低下する可能性がある。
また、マスク保持装置及び基板保持装置に設けられている保持部材の温度を調整するために、その保持部材の内部空間に流体を供給する場合において、供給される流体の圧力が上昇すると、保持部材にかかる負荷が大きくなって、保持部材が変形したり、損傷したりする可能性がある。その結果、保持装置の性能が低下する可能性がある。
露光装置において、リニアモータ等のアクチュエータ装置、あるいは保持装置の性能が低下すると、露光不良が発生する可能性がある。その結果、その露光装置を用いて製造されるデバイスが不良となる可能性がある。
本発明は、温度調整用の流体が供給される空間の圧力上昇を抑制して、物体の温度を良好に調整できる温度調整装置を提供することを目的とする。また本発明は、物体の温度を良好に調整して、露光不良の発生を抑制できる露光装置を提供することを目的とする。また本発明は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、温度調整用の流体が供給される空間の圧力上昇を抑制し、性能の低下を抑制できるリニアモータ装置、保持装置を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様に従えば、所定空間に温度調整用の流体を供給して物体の温度を調整する温度調整装置であって、所定空間に流体を供給するための供給流路と、供給流路から分岐する分岐流路と、所定空間に流入する流体の圧力に応じて、供給流路を流れる流体の少なくとも一部を分岐流路に流すことができる調整機構と、を備えた温度調整装置が提供される。
本発明の第2の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、物体の温度を調整するために、上記態様の温度調整装置を備えた露光装置が提供される。
本発明の第3の態様に従えば、上記態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
本発明の第4の態様に従えば、コイルを有するアクチュエータ装置であって、コイルを収容する所定空間を形成するハウジングと、所定空間に温度調整用の流体を供給するための供給流路と、供給流路から分岐する分岐流路と、所定空間に流入する流体の圧力に応じて、供給流路を流れる流体の少なくとも一部を分岐流路に流すことができる調整機構と、を備えたアクチュエータ装置が提供される。
本発明の第5の態様に従えば、保持面を有する保持部材を有する保持装置であって、保持部材の内部に配置され、保持面に静電力を発生するための電極部材と、保持部材の内部に形成された所定空間と、所定空間に温度調整用の流体を供給するための供給流路と、供給流路から分岐する分岐流路と、所定空間に流入する流体の圧力に応じて、供給流路を流れる流体の少なくとも一部を分岐流路に流すことができる調整機構と、を備えた保持装置が提供される。
本発明によれば、温度調整用の流体が供給される空間の圧力上昇を抑制して、物体の温度を良好に調整できる。また本発明によれば、物体の温度を良好に調整して、露光不良の発生を抑制できる。また本発明によれば、不良デバイスの発生を抑制できる。また本発明によれば、温度調整用の流体が供給される空間の圧力上昇を抑制し、装置の性能の低下を抑制できる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。なお、以下の説明においては、XYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をX軸方向、水平面内においてX軸方向と直交する方向をY軸方向、X軸方向及びY軸方向のそれぞれに直交する方向(すなわち鉛直方向)をZ軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸まわりの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。
<第1実施形態>
第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る露光装置EXを示す概略構成図である。本実施形態においては、露光装置EXが、極端紫外(EUV:Extreme Ultra-Violet)光で基板Pを露光するEUV露光装置である場合を例にして説明する。極端紫外光は、例えば波長5〜50nm程度の軟X線領域の電磁波である。以下の説明において、極端紫外光を適宜、EUV光、と称する。一例として、本実施形態では、波長13.5nmのEUV光を露光光ELとして用いる。
第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係る露光装置EXを示す概略構成図である。本実施形態においては、露光装置EXが、極端紫外(EUV:Extreme Ultra-Violet)光で基板Pを露光するEUV露光装置である場合を例にして説明する。極端紫外光は、例えば波長5〜50nm程度の軟X線領域の電磁波である。以下の説明において、極端紫外光を適宜、EUV光、と称する。一例として、本実施形態では、波長13.5nmのEUV光を露光光ELとして用いる。
図1において、露光装置EXは、パターンが形成されたマスクMを保持しながら移動可能なマスクステージ1と、感光性の基板Pを保持しながら移動可能な基板ステージ2と、露光光ELを発生する光源装置3と、光源装置3からの露光光ELでマスクMを照明する照明光学系ILと、露光光ELで照明されたマスクMのパターンの像を基板Pに投影する投影光学系PLと、露光装置EX全体の動作を制御する制御装置4とを備えている。基板Pは、半導体ウエハ等の基材の表面に感光材(レジスト)等の膜が形成されたものを含む。マスクMは、基板Pに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。
本実施形態において、マスクMは、EUV光を反射可能な多層膜を有する反射型マスクである。露光装置EXは、多層膜でパターンが形成されたマスクMの表面(反射面)を露光光EL(EUV光)で照明し、マスクMで反射した露光光ELで基板Pを露光する。
本実施形態の露光装置EXは、マスクMと基板Pとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクMのパターンの像を基板Pに投影する走査型露光装置、所謂スキャニングステッパである。本実施形態においては、基板Pの走査方向(同期移動方向)をY軸方向とし、マスクMの走査方向(同期移動方向)もY軸方向とする。露光装置EXは、基板Pを投影光学系PLの投影領域に対してY軸方向に移動するとともに、その基板PのY軸方向への移動と同期して、照明光学系ILの照明領域に対してマスクMをY軸方向に移動しつつ、マスクMを露光光ELで照明し、マスクMからの露光光ELを基板Pに照射して、基板Pを露光する。
本実施形態の露光装置EXは、露光光ELが進行する所定空間を所定の環境状態に調整可能なチャンバ装置6を備えている。本実施形態において、チャンバ装置6は、内部空間5を形成するチャンバ部材6Aと、内部空間5の環境状態を調整するための環境調整装置7とを備えている。露光光ELが進行する所定空間は、チャンバ装置6の内部空間5を含み、露光光ELは、チャンバ装置6の内部空間5を進行する。環境調整装置7は、真空システムを含み、チャンバ装置6の内部空間5を真空状態に調整可能である。制御装置4は、環境調整装置7を用いて、露光光ELが進行するチャンバ装置6の内部空間5をほぼ真空状態に調整する。一例として、本実施形態においては、チャンバ装置6の内部空間5の圧力は、例えば、1×10−4〔Pa〕程度の減圧雰囲気に調整される。
光源装置3は、露光光ELを発生する。本実施形態の光源装置3は、ターゲット材料にレーザ光を照射して、そのターゲット材料をプラズマ化し、EUV光を発生させるレーザ生成プラズマ光源装置、所謂LPP(Laser Produced Prasma)方式の光源装置である。
光源装置3は、ターゲット材料を励起させるためのレーザ光を発生するレーザ装置8と、ターゲット材料を供給する供給口9を有する供給部材10と、レーザ装置8からのレーザ光を集光する集光光学系11と、発生したEUV光を含む光を反射して集光する集光ミラー(コンデンサ)12とを含む。本実施形態において、供給口9から供給されるターゲット材料は、例えば、キセノン(Xe)ガスを含む。
本実施形態において、レーザ装置8は、チャンバ部材6Aの外側に配置されている。レーザ装置8から射出されたレーザ光は、チャンバ部材6Aの一部に配置されている透過窓13を介して、内部空間5に配置されている集光光学系11に入射する。レーザ装置8から射出され、集光光学系11で集光されたレーザ光は、供給口9から供給されるターゲット材料に照射される。レーザ光がターゲット材料に照射されることによって、ターゲット材料がプラズマ化される。これにより、EUV光を含む光(露光光EL)が発生する。発生したEUV光を含む光は、集光ミラー12で反射し、フィルタ16を介して、プレート部材18の開口(ピンホール)17の近傍(内側)に集光する。フィルタ16及び開口17を通過したEUV光(露光光EL)は、照明光学系ILに入射する。
なお、本実施形態においては、光源装置3が、所謂LPP(Laser Produced Prasma)方式の光源装置である場合を例にして説明するが、光源装置が、所定ガス中で放電を発生させて、その所定ガスをプラズマ化し、EUV光を発生させる放電生成プラズマ光源装置、所謂DPP(Discharge Produced Prasma)方式の光源装置であってもよい。
照明光学系ILは、光源装置3からの露光光ELでマスクMを照明する。照明光学系ILは、複数の光学素子を含み、マスクM上の所定の照明領域を均一な照度分布の露光光ELで照明する。照明光学系ILの光学素子は、EUV光を反射可能な多層膜を備えた多層膜反射鏡を含む。光学素子の多層膜は、例えばMo/Si多層膜を含む。照明光学系ILの複数の光学素子は、第1鏡筒19に保持されている。
マスクステージ1は、マスクMを保持した状態で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6つ方向に移動可能である。本実施形態においては、マスクステージ1は、マスクMの表面(反射面)とXY平面とがほぼ平行となるように、マスクMを保持する。また、本実施形態においては、マスクステージ1は、マスクMの反射面が−Z方向を向くように、マスクMを保持する。照明光学系ILから射出された露光光ELは、マスクステージ1に保持されているマスクMに照射される。
本実施形態においては、マスクステージ1(マスクM)の位置情報を計測可能なレーザ干渉計(不図示)、及びマスクMの反射面の面位置情報を検出可能なフォーカス・レベリング検出システム(不図示)が設けられており、制御装置4は、レーザ干渉計の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、マスクステージ1に保持されているマスクMの位置を制御する。
投影光学系PLは、複数の光学素子を含み、マスクMのパターンの像を所定の投影倍率で基板Pに投影する。投影光学系PLの光学素子は、EUV光を反射可能な多層膜を備えた多層膜反射鏡を含む。光学素子の多層膜は、例えばMo/Si多層膜を含む。投影光学系PLの複数の光学素子は、第2鏡筒20に保持されている。
基板ステージ2は、基板Pを保持した状態で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、及びθZ方向の6つ方向に移動可能である。本実施形態においては、基板ステージ2は、基板Pの表面(露光面)とXY平面とがほぼ平行となるように、基板Pを保持する。また、本実施形態においては、基板ステージ2は、基板Pの表面が+Z方向を向くように、基板Pを保持する。投影光学系PLから射出された露光光ELは、基板ステージ2に保持されている基板Pに照射される。
本実施形態においては、基板ステージ2(基板P)の位置情報を計測可能なレーザ干渉計(不図示)、及び基板Pの表面の面位置情報を検出可能なフォーカス・レベリング検出システム(不図示)が設けられており、制御装置4は、レーザ干渉計の計測結果及びフォーカス・レベリング検出システムの検出結果に基づいて、基板ステージ2に保持されている基板Pの位置を制御する。
本実施形態において、露光装置EXは、ベース部材21と、ベース部材21上に配置された支柱部材22と、支柱部材22の上端に接続された支持部材23とを備えている。また、露光装置EXは、支持部材23上に配置された第1フレーム部材24に支持される第1ガイド部材25を備えている。また、露光装置EXは、ベース部材21上に第1防振システム26を介して支持される第2ガイド部材27を備えている。
照明光学系ILの複数の光学素子を保持する第1鏡筒19には、第2フレーム部材28の下端が接続されている。第2フレーム部材28の上端は、第2防振システム29を介して、支持部材23と接続されている。本実施形態においては、第1鏡筒19は、第2フレーム部材28に吊り下げられている。
投影光学系PLの複数の光学素子を保持する第2鏡筒20には、第3フレーム部材30の下端が接続されている。第3フレーム部材30の上端は、第3防振システム31を介して、支持部材23と接続されている。本実施形態においては、第2鏡筒20は、第3フレーム部材30に吊り下げられている。
第1ガイド部材25は、マスクステージ1の移動をガイドする。第1ガイド部材25は、第1開口32と、第1開口32の周囲に配置され、マスクステージ1の移動をガイドする第1ガイド面33とを有する。
本実施形態において、マスクステージ1は、第1ガイド部材25の第1開口32を覆うように配置される。マスクステージ1は、第1ガイド面33と対向する下面34を有し、第1ガイド部材25の第1ガイド面33にガイドされつつ移動可能である。本実施形態においては、第1ガイド面33と下面34との間に所定のギャップが形成される。マスクステージ1に保持されるマスクMは、第1開口32の内側に配置される。
本実施形態において、マスクステージ1は、下面34が形成されたステージ本体35と、マスクMを保持しながらステージ本体35に対して移動可能なマスク保持部材36とを含む。ステージ本体35は、第1ガイド部材25の第1開口32を覆うように配置されている。ステージ本体35は、第1ガイド面33にガイドされつつ、第1ガイド面33に沿ってXY平面内を移動可能である。マスク保持部材36は、ステージ本体35の−Z側に配置されている。マスク保持部材36に保持されたマスクMは、第1開口32の内側に配置される。マスク保持部材36は、マスクMを保持した状態で、ステージ本体35に対して移動可能である。マスク保持部材36は、ステージ本体35に対して、微かに移動可能である。
本実施形態において、マスク保持部材36は、静電チャック機構を含み、静電力でマスクMを保持する。マスク保持部材36は、マスクMを静電力で保持可能な保持面37を有する。本実施形態において、マスク保持部材36の保持面37は、−Z側を向き、XY平面とほぼ平行であり、マスクMの裏面と対向可能である。
第1開口32は、照明光学系ILより射出された露光光ELが入射可能な位置に形成されている。また、支持部材23は、第1開口32に対応する第2開口38を有する。照明光学系ILより射出された露光光ELは、第2開口38及び第1開口32を介して、第1開口32の内側に配置されているマスクMに照射される。
ステージ本体35は、基板P上の1つのショット領域の走査露光中に、マスクMのパターン形成領域全体が照明光学系ILの照明領域を通過するように、Y軸方向(走査方向)に、比較的大きなストロークを有している。ステージ本体35がY軸方向に移動することによって、ステージ本体35に支持されているマスク保持部材36も、ステージ本体35とともにY軸方向に移動する。したがって、ステージ本体35がY軸方向に移動することによって、マスク保持部材36に保持されているマスクMも、ステージ本体35とともにY軸方向に移動する。
第2ガイド部材27は、基板ステージ2の移動をガイドする。第2ガイド部材27は、基板ステージ2の移動をガイドする第2ガイド面39とを有する。
本実施形態において、基板ステージ2は、第2ガイド面39と対向する下面40を有し、第2ガイド部材27の第2ガイド面39にガイドされつつ移動可能である。本実施形態においては、第2ガイド面39と下面40との間に所定のギャップが形成される。
本実施形態において、基板ステージ2は、下面40が形成されたステージ本体41と、基板Pを保持しながらステージ本体41に対して移動可能な基板保持部材42とを含む。ステージ本体41は、第2ガイド面39にガイドされつつ、第2ガイド面39に沿ってXY平面内を移動可能である。基板保持部材42は、ステージ本体41の+Z側に配置されている。基板保持部材42は、基板Pを保持した状態で、ステージ本体41に対して移動可能である。基板保持部材42は、ステージ本体41に対して、微かに移動可能である。
本実施形態において基板保持部材42は、静電チャック機構を含み、静電力で基板Pを保持する。基板保持部材42は、基板Pを静電力で保持可能な保持面43を有する。本実施形態において、基板保持部材42の保持面43は、+Z側を向き、XY平面とほぼ平行であり、基板Pの裏面と対向可能である。
図2は、マスクステージ1の近傍を示すXZ平面と平行な断面図である。図2において、露光装置EXは、マスクステージ1を移動するための第1アクチュエータシステム44を備えている。第1アクチュエータシステム44は、マスクステージ1のステージ本体35を移動する第1粗動システム45と、ステージ本体35に対してマスク保持部材36を移動する第1微動システム46とを備えている。本実施形態においては、第1粗動システム45は、第1ガイド部材25に対して、ステージ本体35を、少なくともY軸方向に移動可能である。第1微動システム46は、ステージ本体35に対して、マスク保持部材36をX軸、Y軸、Z軸、θX、θY及びθZ方向の6つの方向に移動可能である。
本実施形態において、第1粗動システム45は、ステージ本体35に対して+X側に配置された第1リニアモータ47と、ステージ本体35に対して−X側に配置された第2リニアモータ48とを備えている。
第1リニアモータ47は、ステージ本体35の+X側の側面に設けられた可動子49と、その可動子49に対応する固定子50とを有する。固定子50は、Y軸方向に長く、可動子49は、固定子50に対してY軸方向に移動可能である。本実施形態において、固定子50は、支持部材50Aに支持され、第1ガイド部材25上に配置されている。
第2リニアモータ48は、ステージ本体35の−X側の側面に設けられた可動子51と、その可動子51に対応する固定子52とを有する。固定子52は、Y軸方向に長く、可動子51は、固定子52に対してY軸方向に移動可能である。本実施形態において、固定子52は、支持部材52Aに支持され、第1ガイド部材25上に配置されている。
本実施形態において、第1リニアモータ47の可動子49は、磁石を含み、固定子50は、コイルを含む。また、第2リニアモータ48の可動子51は、磁石を含み、固定子52は、コイルを含む。すなわち、本実施形態の第1リニアモータ47及び第2リニアモータ48のそれぞれは、所謂ムービングマグネット型のリニアモータである。第1リニアモータ47において、固定子50のコイルに所定の電流が供給されることによって、可動子49が固定子50との間の電磁気的相互作用によりY軸方向に移動する。同様に、第2リニアモータ48において、固定子52のコイルに所定の電流が供給されることによって、可動子51が固定子52との間の電磁気的相互作用によりY軸方向に移動する。制御装置4は、固定子50、52それぞれのコイルに所定の電流を供給することによって、固定子50、52に対して可動子49、51をY軸方向に移動可能である。可動子49、51がY軸方向に移動することによって、マスクステージ1のステージ本体35がY軸方向に移動する。
また、ステージ本体35の+X側に配置されている第1リニアモータ47による駆動量と、ステージ本体35の−X側に配置されている第2リニアモータ48による駆動量とを異ならせることによって、ステージ本体35のθZ方向の位置を調整することができる。
なお、本実施形態においては、第1リニアモータ47の固定子50を支持する支持部材50Aと第1ガイド部材25との間、及び第2リニアモータ48の固定子52を支持する支持部材52Aと第1ガイド部材25との間のそれぞれには、ガスベアリングが配置されており、固定子50、52及び支持部材50A、52Aは、第1ガイド部材25に対して非接触で支持されている。このため、運動量保存の法則により、ステージ本体35の+Y方向(−Y方向)の移動に応じて、固定子50、52及び支持部材50A、52Aが−Y方向(+Y方向)に移動する。この固定子50、52及び支持部材50A、52Aの移動により、ステージ本体35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抑制することができる。すなわち、本実施形態において、固定子50、52及び支持部材50A、52Aは、所謂カウンタマスとして機能する。
本実施形態において、第1微動システム46は、ボイスコイルモータ53を備えている。ボイスコイルモータ53は、マスク保持部材36に設けられた可動子54と、その可動子54に対応する固定子55とを有する。固定子55は、ステージ本体35に接続されている。
本実施形態において、ボイスコイルモータ53の可動子54は、磁石を含み、固定子55は、ボイスコイルを含む。制御装置4は、ボイスコイルモータ53を用いて、ステージ本体35に対して、マスク保持部材36を、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY及びθZ方向に移動可能である。
また、本実施形態においては、ステージ本体35とマスク保持部材36との間に、マスク保持部材36のZ軸方向に作用する自重をキャンセルする自重キャンセル機構56が配置されている。自重キャンセル機構は、例えばベローズ部材を含む。
また、露光装置EXは、第1ガイド部材25の第1ガイド面33と、ステージ本体35の下面34とのギャップを調整するギャップ調整機構57を備えている。本実施形態において、ギャップ調整機構57は、電磁力で、第1ガイド面33と下面34とのギャップを調整する。本実施形態において、第1ガイド部材25上には、固定部材58が配置されている。固定部材58は、ステージ本体35の上面と対向する下面58Aを有する。ギャップ調整機構57は、固定部材58の下面58Aに配置された電磁石ユニット59を含む。ギャップ調整機構57は、電磁石ユニット59に供給する電力(電流)を調整することによって、固定部材58の下面58Aとステージ本体35の上面との間に発生する力(吸引力)を調整可能である。ギャップ調整機構57は、固定部材58の下面58Aとステージ本体35の上面との間に発生する力を調整することによって、第1ガイド面33と下面34とのギャップを調整することができる。
図3は、基板ステージ2の近傍を示す側面図である。図3において、露光装置EXは、基板ステージ2を移動するための第2アクチュエータシステム60を備えている。第2アクチュエータシステム60は、基板ステージ2のステージ本体41を移動する第2粗動システム61と、ステージ本体41に対して基板保持部材42を移動する第2微動システム62とを備えている。本実施形態においては、第2粗動システム61は、第2ガイド部材27に対して、ステージ本体41を、少なくともX軸及びY軸方向に移動可能である。第2微動システム62は、ステージ本体41に対して、基板保持部材42をX軸、Y軸、Z軸、θX、θY及びθZ方向の6つの方向に移動可能である。
本実施形態において、第2粗動システム61は、ステージ本体41をY軸方向に移動する第3リニアモータ63と、第3リニアモータ63に対して+Y側に配置された第4リニアモータ64と、第3リニアモータ63に対して−Y側に配置された第5リニアモータ65とを備えている。
本実施形態において、基板ステージ2のステージ本体41は、Y軸方向に長い貫通孔41Hを有し、第3リニアモータ63は、ステージ本体41の貫通孔41Hの内面に設けられた可動子66と、その可動子66に対応する固定子67とを有する。固定子67は、Y軸方向に長く、ステージ本体41の貫通孔41Hに配置可能である。可動子66は、固定子67に対してY軸方向に移動可能である。
本実施形態において、第3リニアモータ63の可動子66は、磁石を含み、固定子67は、コイルを含む。すなわち、本実施形態の第3リニアモータ63は、所謂ムービングマグネット型のリニアモータである。第3リニアモータ63において、固定子67のコイルに所定の電流が供給されることによって、可動子66が固定子67との間の電磁気的相互作用によりY軸方向に移動する。制御装置4は、固定子67のコイルに所定の電流を供給することによって、固定子67に対して可動子66をY軸方向に移動可能である。可動子66がY軸方向に移動することによって、基板ステージ2のステージ本体41がY軸方向に移動する。
第4リニアモータ64は、第3リニアモータ63の固定子67の+Y側の端に設けられた可動子68と、その可動子68に対応する固定子69とを有する。固定子69は、X軸方向に長く、可動子68は、固定子69に対してX軸方向に移動可能である。本実施形態において、固定子69は、支持部材69Aに支持され、ベース部材27上に配置されている。
第5リニアモータ65は、第3リニアモータ63の固定子67の−Y側の端に設けられた可動子70と、その可動子70に対応する固定子71とを有する。固定子71は、X軸方向に長く、可動子70は、固定子71に対してX軸方向に移動可能である。本実施形態において、固定子71は、支持部材71Aに支持され、第1ガイド部材25上に配置されている。
本実施形態において、第4リニアモータ64の可動子68は、磁石を含み、固定子69は、コイルを含む。また、第5リニアモータ65の可動子70は、磁石を含み、固定子71は、コイルを含む。すなわち、本実施形態の第4リニアモータ64及び第5リニアモータ65のそれぞれは、所謂ムービングマグネット型のリニアモータである。第4リニアモータ64において、固定子69のコイルに所定の電流が供給されることによって、可動子68が固定子69との間の電磁気的相互作用によりX軸方向に移動する。同様に、第5リニアモータ65において、固定子71のコイルに所定の電流が供給されることによって、可動子70が固定子71との間の電磁気的相互作用によりX軸方向に移動する。制御装置4は、固定子69、71それぞれのコイルに所定の電流を供給することによって、固定子69、71に対して可動子68、70をX軸方向に移動可能である。可動子68、70がX軸方向に移動することによって、第3リニアモータ63の固定子67がX軸方向に移動する。第3リニアモータ63の固定子67がX軸方向に移動することによって、基板ステージ2のステージ本体41がX軸方向に移動する。
また、第3リニアモータ63の+Y側に配置されている第4リニアモータ64による駆動量と、第3リニアモータ63の−Y側に配置されている第5リニアモータ65による駆動量とを異ならせることによって、第3リニアモータ63の固定子67のθZ方向の位置を調整することができ、ステージ本体41のθZ方向の位置を調整することができる。
本実施形態において、第2微動システム62は、ボイスコイルモータ72を備えている。ボイスコイルモータ72は、ステージ本体41と基板保持部材42との間に複数配置されている。ボイスコイルモータ72は、例えば基板保持部材42に設けられた可動子と、その可動子に対応する固定子とを有する。固定子は、ステージ本体41に接続されている。
本実施形態において、ボイスコイルモータ72の可動子は、磁石を含み、固定子は、ボイスコイルを含む。制御装置4は、ボイスコイルモータ72を用いて、ステージ本体41に対して、基板保持部材42を、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY及びθZ方向に移動可能である。
図4は、第4リニアモータ64を示す斜視図、図5は、図4のA−A線断面矢視図である。ここで、以下の説明においては、基板ステージ2を移動する第2アクチュエータシステム60の第4リニアモータ64について説明するが、第3、第5リニアモータ63、65、及びマスクステージ1を移動する第1アクチュエータシステム44の第1、第2リニアモータ47、48も同等の構成を有する。
図4及び図5において、リニアモータ64は、所定方向(X軸方向)に長い固定子69と、固定子69に対して移動可能な可動子68とを有する。
固定子69は、複数のコイル73と、それらコイル73を収容する内部空間74を形成するハウジング75とを備えている。コイル73は、内部空間74において、X軸方向に複数配置されている。本実施形態において、ハウジング75は、ステンレスによって形成されている。コイル73は、ねじ部材のような所定の固定部材でハウジング75に固定されている。
可動子68は、複数の磁石76と、それら複数の磁石76を支持するヨークと呼ばれる支持部材77とを備えている。ヨーク77は、図中、固定子69の+Z側及び−Z側のそれぞれに配置される内側面77Sを有する。磁石76は、固定子69と対向するヨーク77の内側面77Sにおいて、X軸方向に複数配置されている。磁石76のそれぞれは、永久磁石である。ヨーク77の内側面77Sにおいて、異なる磁極の磁石76が、X軸方向に関して、所定間隔で交互に配置されている。また、固定子69を挟んで、対向する磁石76は、互いに異なる磁極を有する。XY平面内における磁石76の大きさは、コイル73の大きさより小さい。
図5に示すように、固定子69と可動子68とは離れている。ハウジング75の側面75Sと、そのハウジング75の側面75Sと対向するヨーク77の内側面77Sに支持された磁石76の表面76Sとの間には、所定の間隙G1が形成されている。可動子68は、固定子69に対して非接触状態で、X軸方向に移動可能である。
リニアモータ64は、コイル73を有する固定子69と、磁石76を有する可動子68とを備えた、所謂ムービングマグネット型のリニアモータである。コイル74に所定の電流が供給されることによって、可動子68が固定子69との間の電磁気的相互作用によりX軸方向に移動する。制御装置4は、コイル73に所定の電流を供給することによって、固定子69に対して可動子68をX軸方向に移動可能である。
図4に示すように、リニアモータ64は、ハウジング75の内部空間74に温度調整用の流体LQを供給するための供給口78と、ハウジング75の内部空間74から温度調整用の流体LQを排出するための排出口79とを有する。供給口78及び排出口79のそれぞれは、ハウジング75の所定位置に形成されている。本実施形態においては、供給口78は、ハウジング75の+X側の側面に形成され、排出口79は、ハウジング75の−X側の側面に形成されている。すなわち、供給口78と排出口79とは、内部空間74のX軸方向(長手方向)の両側に配置されている。
温度調整用の流体LQは、コイル73の温度を調整するために、内部空間74に供給される。具体的には、温度調整用の流体LQは、コイル73の温度上昇を抑えるために、内部空間74に供給される。以下の説明において、温度調整用の流体LQを適宜、冷媒LQ、と称する。
本実施形態において、冷媒LQは、液体である。冷媒LQとしては、不活性なものが好ましく、例えば、ハイドロフルオロエーテル(例えば「ノベックHFE」:住友スリーエム株式会社製)、フッ素系不活性液体(例えば「フロリナート」:住友スリーエム株式会社製)等を用いることができる。コイル73の表面には、コイル73の導線が冷媒LQに直接触れないように、所定の表面処理が施されている。なお、冷媒LQが、気体であってもよい。
図6は、固定子69のコイル73の温度を調整するための温度調整装置80の一例を示す概略構成図である。温度調整装置80は、ハウジング75の内部空間74に冷媒LQを供給して、そのハウジング75の内側の内部空間74に配置されているコイル73の温度を調整する。図6において、温度調整装置80は、内部空間74に冷媒LQを供給するための供給流路81を形成する供給管81Pと、冷媒LQを供給流路81に送出する冷媒供給装置82と、供給管81Pの所定位置に接続され、供給流路81から分岐する分岐流路83を形成する分岐管83Pと、内部空間74に流入する冷媒LQの圧力に応じて、供給流路81を流れる冷媒LQの少なくとも一部を分岐流路83に流すことができる調整機構84とを備えている。また、温度調整装置80は、内部空間74から排出された冷媒LQが流れる排出流路85を形成する排出管85Pを備えている。
本実施形態においては、供給管81P、分岐管83P、及び排出管85Pのそれぞれは、ステンレスで形成されている。
供給口78は、供給管81Pの供給流路81と接続されている。供給流路81の一端は、冷媒供給装置82に接続され、供給流路81の他端は、供給口78に接続されている。冷媒供給装置82から送出された冷媒LQは、供給流路81を介して、供給口78に供給される。供給口78に供給された冷媒LQは、内部空間74に供給される。
排出口79は、排出管85Pの排出流路85と接続されている。排出流路85の一端は、排出口79に接続され、排出流路85の他端は、冷媒供給装置82に接続されている。本実施形態において、内部空間74から排出された冷媒LQは、排出流路85を介して、冷媒供給装置82に供給される。本実施形態においては、冷媒供給装置82は、排出流路85より供給された冷媒LQの少なくとも一部を再利用する。
分岐流路83は、内部空間74を介さずに、供給流路81と排出流路85とを結ぶように、それら供給流路81及び排出流路85のそれぞれと接続されている。分岐流路83の一端は、供給流路81に接続され、分岐流路83の他端は、排出流路85に接続されている。本実施形態においては、分岐流路83の一端は、供給口78の近傍の供給流路81の所定位置に接続され、分岐流路83の他端は、排出口79の近傍の排出流路85の所定位置に接続されている。このように、本実施形態においては、分岐流路83は、供給流路81の所定位置と、排出流路85の所定位置とを接続するように配置されている。分岐流路83は、供給流路81の所定位置と、排出流路85の所定位置とを、内部空間74を介さずに、ダイレクトに接続する。分岐流路83の一端から分岐流路83に流入した冷媒LQは、分岐流路83を流れて、分岐流路83の他端から排出され、その分岐流路83の他端から排出された冷媒LQは、排出流路85に流入することができる。
調整機構84は、内部空間74に流入する冷媒LQの圧力に応じて、供給流路81を流れる冷媒LQの少なくとも一部を分岐流路83に流すことができる。本実施形態において、調整機構84は、内部空間74に流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えたときに、冷媒LQを分岐流路83に流すことができる。
内部空間74に流入する冷媒LQの圧力は、内部空間74の圧力を含む。また、本実施形態においては、内部空間74と供給流路81とは接続されており、内部空間74に流入する冷媒LQの圧力は、供給流路81の圧力を含む。
上述の、予め定められた値は、ハウジング75の耐圧値を含む。ハウジング75の耐圧値は、内部空間74に流入する冷媒LQの圧力に起因してハウジング75が劣化したり、破損したりしない程度の圧力値を含む。また、ハウジング75の耐圧値は、内部空間74に流入する冷媒LQの圧力に起因するハウジング75の変形量が、許容レベル以下に抑制される圧力値を含む。ハウジング75の耐圧値は、例えば設計値、あるいは実験又はシミュレーション等から予め求めることができる。
本実施形態において、調整機構84は、分岐流路83に配置された方向制御弁を含む。本実施形態において、調整機構84は、分岐流路83に配置された逆止弁86を含む。図6に示すように、本実施形態においては、逆止弁86は、供給流路81における分岐流路83の分岐箇所87の近傍の分岐流路83の所定位置に配置されている。
逆止弁86は、内部空間74に流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えたときに、流路を開け、供給流路81を流れる冷媒LQの少なくとも一部を、分岐流路83の一端から他端に送ることができる。また、逆止弁86は、内部空間74に流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えていないとき、流路を閉じ、供給流路81を流れる冷媒LQが分岐流路83の一端から他端に流れることを抑制するとともに、分岐流路83から供給流路81に冷媒LQが流れる(逆流する)ことを抑制することができる。
以上、図4〜図6を参照しながら、第4リニアモータ64及びその第4リニアモータ64(固定子69)に対応する温度調整装置80について説明した。本実施形態においては、第4リニアモータ64のみならず、第1、第2、第3、第5リニアモータ47、48、63、65のそれぞれに対応する温度調整装置も設けられている。第1、第2、第3、第5リニアモータ47、48、63、65のそれぞれに対応する温度調整装置は、第4リニアモータ64に対応する温度調整装置80と同等の構成を有する。そのため、第1、第2、第3、第5リニアモータ47、48、63、65、及び第1、第2、第3、第5リニアモータ47、48、63、65のそれぞれに対応する温度調整装置の説明を省略する。
次に、上述の構成を有する露光装置EXの動作の一例について説明する。
チャンバ装置6の内部空間5が、環境調整装置7によって、真空状態に調整される。また、マスクMがマスクステージ1に保持されるとともに、基板Pが基板ステージ2に保持される。制御装置4は、基板Pの露光処理を開始する。マスクMを露光光ELで照明するために、制御装置4は、光源装置3の発光動作を開始する。
光源装置3から射出された露光光ELは、照明光学系ILに入射する。照明光学系ILに入射した露光光ELは、その照明光学系ILを進行した後、マスクステージ1に保持されているマスクMに入射する。マスクステージ1に保持されているマスクMは、光源装置3より射出され、照明光学系ILを介した露光光EL(EUV光)で照明される。マスクMの反射面に照射され、その反射面で反射した露光光ELは、投影光学系PLに入射する。投影光学系PLに入射した露光光ELは、その投影光学系PLを進行した後、基板ステージ2に保持されている基板Pに照射される。
制御装置4は、マスクMのY軸方向への移動と同期して、基板PをY軸方向に移動しつつ、マスクMを露光光ELで照明する。これにより、基板Pは露光光ELで露光され、マスクMのパターンの像が基板Pに投影される。
制御装置4は、マスクMを保持したマスクステージ1を移動するために、第1アクチュエータシステム44を駆動する。また、制御装置4は、基板Pを保持した基板ステージ2を移動するために、第2アクチュエータシステム60を駆動する。制御装置4は、第1アクチュエータシステム44の第1、第2リニアモータ47、48のコイル73に電流を供給するとともに、第2アクチュエータシステム60の第3、第4、第5リニアモータ63、64、65のコイル73に電流を供給する。
制御装置4は、少なくともコイル73に電流を供給するとき、温度調整装置80を用いて、コイル73の温度を調整する。制御装置4は、コイル73の温度を調整するために、温度調整装置80を用いて、内部空間74に冷媒LQを供給する。
温度調整装置80は、コイル73の温度を調整するために、冷媒供給装置82より冷媒LQを送出する。冷媒供給装置82は、冷媒LQの温度を調整可能であり、温度調整された冷媒LQを、供給流路81に送出する。
図6に示すように、冷媒供給装置82より送出された冷媒LQは、供給流路81を介して、供給口78に供給される。供給口78は、冷媒LQを内部空間74に供給する。供給口78より内部空間74に供給された冷媒LQは、内部空間74を流れる。内部空間74の冷媒LQは、その内部空間74に配置されているコイル73の熱を回収し、排出口79に流れる。これにより、コイル73の熱が、ハウジング75の表面に伝達することが抑制される。
供給口78は、ハウジング75の長手方向の一端に設けられ、排出口79は、ハウジング75の長手方向の他端に設けられており、供給口78から内部空間74に供給された冷媒LQは、X軸方向に複数配置されているコイル73の全てを通過して冷却した後、排出口79より排出される。コイル73の熱を回収しながら内部空間74を流れた冷媒LQは、排出口79より排出流路85に排出される。排出口79より排出された冷媒LQは、排出流路85を介して、冷媒供給装置82に供給される。
冷媒供給装置82は、排出流路85より供給された冷媒LQの少なくとも一部を再利用する。すなわち、冷媒供給装置82は、排出流路85より供給された冷媒LQの少なくとも一部の温度調整を行った後、その温度調整した冷媒LQを、供給流路81に再び供給する。
供給流路81より内部空間74に流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えていないとき、逆止弁86を含む調整機構84は、流路を閉じる。これにより、冷媒供給装置82から供給流路81に送出された冷媒LQは、分岐流路83(分岐流路83の他端)に供給されることなく、供給流路81及び供給口78を介して、内部空間74に供給される。
一方、供給流路81より内部空間74に流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えたとき、逆止弁86を含む調整機構84は、流路を開ける。これにより、図7の模式図に示すように、冷媒供給装置82から供給流路81に送出された冷媒LQの一部は、供給流路81及び供給口78を介して、内部空間74に供給されるとともに、冷媒供給装置82から供給流路81に送出された冷媒LQの一部は、供給流路81から分岐流路83に流れる。これにより、内部空間74に単位時間当たりに流入する冷媒LQの量が抑制される。したがって、内部空間74に流入する冷媒LQの圧力、ひいては内部空間74の圧力が上昇することが抑制される。
図7に示すように、分岐流路83を流れる冷媒LQは、分岐流路83の他端より、排出流路85に排出される。すなわち、調整機構84を用いて供給流路81より分岐流路83の一端に流入させた冷媒LQは、その分岐流路83を流れて、排出流路85を流れる冷媒LQと合流する。分岐流路83の他端より排出流路85に排出された冷媒LQは、その排出流路85を流れて、冷媒供給装置82に供給される。
なお、本実施形態においては、ハウジング75の内部空間74の圧力損失よりも、分岐流路83の圧力損失のほうが小さくなるように、ハウジング75及び分岐管83Pの構造が調整されている。これにより、調整機構84が流路を開けたとき、供給流路81を流れる冷媒LQの少なくとも一部は、分岐流路83を円滑に流れることができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、ハウジング75の内部空間74に流入する冷媒LQの圧力に応じて、供給流路81を流れる冷媒LQの少なくとも一部を分岐流路83に流すようにしたので、内部空間74に流入する冷媒LQの圧力、すなわち内部空間74の圧力が過度に上昇することを抑制することができる。したがって、コイル73の温度を良好に調整しながら、例えばハウジング75が変形したり、破損したりすることを抑制することができる。
例えば、冷媒供給装置82が誤作動したり、あるいは、冷媒供給装置82の始動時に、内部空間74に対する単位時間当たりの冷媒供給量がオーバーシュートしたりする等、何らかの原因で、内部空間74に対する単位時間当たりの冷媒供給量が目標値に対して多くなり、内部空間74に流入する冷媒LQの圧力、すなわち内部空間74の圧力が上昇する可能性がある。
例えば、内部空間74の圧力が上昇して、ハウジング75の表面(側面75S)が外側に膨らむように変形すると、ハウジング75と磁石76とが接触する可能性がある。ハウジング75と磁石76とが接触すると、固定子69に対して可動子68が円滑に移動できなくなる可能性があり、リニアモータの性能が低下する可能性がある。
また、本実施形態のように、リニアモータが真空空間(真空環境)に配置されている場合、例えば大気空間(大気環境)に配置されている場合に比べて、ハウジング75の内部空間74と外部空間との圧力差が大きくなるので、内部空間74の圧力が目標値に対して僅かに変化しただけでも、ハウジング75にかかる負荷が大きくなる可能性がある。また、リニアモータが真空空間に配置されている場合、気化熱によるリニアモータ(ハウジング75)の冷却効果が小さい可能性があるので、ハウジング75を十分に冷却するために、内部空間74に対する単位時間当たりの冷媒供給量を十分にする必要がある。したがって、内部空間74の圧力が目標値に対して僅かに変化しただけでも、ハウジング75にかかる負荷が大きくなる可能性がある。
また、リニアモータが真空空間に配置されていなくでも(大気空間に配置されている場合でも)、ハウジング75の内部空間74に対する単位時間当たりの冷媒供給量が多くなると、内部空間74の圧力が上昇し、ハウジング75が変形したり、破損したりして、リニアモータの性能が低下する可能性がある。
ハウジング75の厚みを厚くすることで、ハウジング75の耐圧性を向上させることができる可能性があるが、その場合、ハウジング75の大型化、ひいてはリニアモータの大型化を招く可能性がある。また、複数のプレート部材を溶接してハウジング75を形成する場合、ハウジング75(プレート部材)の厚みが厚いと、溶接作業をはじめとするハウジング75の製造作業を円滑に行うことが困難となる可能性がある。
本実施形態によれば、ハウジング75の内部空間74に流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値(ハウジング75の耐圧値)を超えたときに、供給流路81を流れる冷媒LQの少なくとも一部を分岐流路83に流すようにしたので、ハウジング75に過度の圧力がかかることを抑制でき、リニアモータの大型化を抑制しつつ、リニアモータの性能の低下を抑制することができる。したがって、マスクM及び基板Pの位置精度を良好に維持することができ、基板Pを良好に露光することができる。
なお、本実施形態のリニアモータは、ムービングマグネット型のリニアモータである。したがって、リニアモータの駆動時においても、コイルに電流を供給するための配線、ハウジングに接続された供給管、排出管は、大きく移動しなくて済む。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図8は、第2実施形態に係る温度調整装置80Bを示す図である。図8において、温度調整装置80Bは、ハウジング75の内部空間74に流入する冷媒LQの圧力に関する情報を検出する圧力センサ88を備えている。また、本実施形態においては、調整機構84Bは、分岐流路83に配置された電磁バルブ89を含む。本実施形態においては、電磁バルブ89を含む調整機構84Bは、圧力センサ88の検出結果に基づいて制御される。本実施形態においては、電磁バルブ89は、制御装置4に制御される。また、圧力センサ88の検出結果は、制御装置4に制御される。制御装置4は、圧力センサ88の検出結果に基づいて、電磁バルブ89を制御する。
本実施形態においては、圧力センサ88は、供給流路81における分岐流路83の分岐箇所87と、ハウジング75の内部空間74との接続点90との間に接続されている。供給流路81のハウジング75の内部空間74との接続点90は、供給流路81とハウジング75の内部空間74との接続点であって、供給流路81の他端とハウジング75の供給口78との接続部を含む。圧力センサ88は、分岐箇所87と接続点90との間における供給流路81の所定位置に接続されている。
なお、本実施形態においては、上述の第1実施形態と同様、分岐流路83は、ハウジング75の内部空間74を介さずに、供給流路81と排出流路85とを結ぶように接続されている。
次に、本実施形態に係る温度調整装置80Bの動作の一例について説明する。制御装置4は、コイル73の温度を調整するために、温度調整装置80Bの冷媒供給装置82より冷媒LQを送出する。冷媒供給装置82より送出された冷媒LQは、供給流路81及び供給口78を介して、ハウジング75の内部空間74に供給される。
ハウジング75の内部空間74に流入する冷媒LQの圧力は、圧力センサ88によってモニタされている。制御装置4は、圧力センサ88の検出結果に基づいて、供給流路81より内部空間74に流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えていないと判断したとき、電磁バルブ89を用いて、分岐流路83を閉じる。これにより、冷媒供給装置82から供給流路81に送出された冷媒LQは、分岐流路83(分岐流路83の他端)に供給されることなく、供給流路81及び供給口78を介して、内部空間74に供給される。
一方、制御装置4は、圧力センサ88の検出結果に基づいて、供給流路81より内部空間74に流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えたと判断したとき、電磁バルブ89を用いて、分岐流路83を開ける。これにより、図8の模式図に示すように、冷媒供給装置82から供給流路81に送出された冷媒LQの一部は、供給流路81及び供給口78を介して、内部空間74に供給されるとともに、冷媒供給装置82から供給流路81に送出された冷媒LQの一部は、供給流路81から分岐流路83に流れる。これにより、内部空間74に単位時間当たりに流入する冷媒LQの量が抑制される。したがって、内部空間74に流入する冷媒LQの圧力、ひいては内部空間74の圧力が上昇することが抑制される。
<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図9は、第3実施形態に係る温度調整装置80Cを示す図である。第3実施形態は、第2実施形態の変形例である。第2実施形態と異なる第3実施形態の特徴的な部分は、圧力センサ88が、供給流路81における分岐流路83の分岐箇所87よりも上流側に配置されている点にある。
本実施形態において、圧力センサ88は、供給流路81において、分岐箇所87よりも上流側に接続されている。すなわち、圧力センサ88は、供給流路81において、供給口78に対して、分岐箇所87より離れた位置に配置されている。本実施形態においては、圧力センサ88は、冷媒供給装置82と分岐箇所87との間の供給流路81の所定位置に接続されている。冷媒LQは、圧力センサ88が接続された箇所を流れた後、分岐箇所87を流れて、供給口78に供給される。
本実施形態においても、圧力センサ88は、ハウジング75の内部空間74に流入する冷媒LQの圧力をモニタすることができる。制御装置4は、圧力センサ88の検出結果に基づいて、分岐流路83に配置された電磁バルブ89を制御することができる。
なお、上述の第1〜第3実施形態においては、温度調整装置が分岐流路(分岐管)を備えている場合を例にして説明したが、リニアモータが分岐流路(分岐管)を備えていてもよい。換言すれば、第1、第2アクチュエータシステムが、供給流路及び排出流路のそれぞれに接続される分岐流路を備えていてもよい。
<第4実施形態>
次に、第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図10は、第4実施形態に係る温度調整装置80Dを示す図である。上述の第1〜第3実施形態においては、分岐流路83の他端が排出流路85に接続されている場合を例にして説明したが、第4実施形態の特徴的な部分は、分岐流路83Dが、排出流路85とは独立に、冷媒供給装置82に接続されている点にある。
図10において、温度調整装置80Dは、供給流路81に冷媒LQを送出する冷媒供給装置82と、供給流路81から分岐する分岐流路83Dとを備えている。本実施形態において、分岐流路83Dの一端は、供給流路81に接続され、分岐流路83Dの他端は、ハウジング75の内部空間74を介さずに、且つ排出流路85と接続されることなく、排出流路85と独立に、冷媒供給装置82に接続されている。
ハウジング75の内部空間74に流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えたときに、供給流路81を流れる冷媒LQの少なくとも一部が、分岐流路83Dに流れる。分岐流路83Dを流れた冷媒LQは、冷媒供給装置82に供給される。冷媒供給装置82は、分岐流路83Dより供給された冷媒LQを再利用することができる。
本実施形態によれば、分岐流路83Dを流れる冷媒LQを、排出流路85を流れる冷媒LQ(コイル73の熱を回収した冷媒LQ)と合流させることなく、冷媒供給装置82に供給することができる。
なお、図10においては、調整機構84Dとして、逆止弁86が分岐流路83Dに配置されている場合が示されているが、上述の第2、第3実施形態で説明したように、調整機構84Dが電磁バルブ89を有していてもよい。また、上述の第2、第3実施形態と同様、供給流路81の所定位置に圧力センサ88を接続し、その圧力センサ88の検出結果に基づいて、電磁バルブ89が制御されるようにしてもよい。
なお、本実施形態において、分岐流路83Dの他端が、冷媒供給装置82に接続されずに、別の所定の装置に接続されていてもよい。また、分岐流路83Dの他端を、冷媒LQを廃棄可能な廃棄空間に接続し、分岐流路83Dの他端より排出された冷媒LQを再利用せずに、廃棄してもよい。
<第5実施形態>
次に、第5実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第5実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図11は、第5実施形態に係る温度調整装置80Eを示す図である。第5実施形態の特徴的な部分は、温度調整装置80Eが、少なくとも分岐流路83Eを収容する収容空間91を形成する収容部材92を備えている点にある。
図11において、温度調整装置80Eは、冷媒LQを収容可能であり、収容した冷媒LQの温度を調整可能な冷媒収容部93と、冷媒収容部93に流路94を介して接続され、冷媒収容部93に収容されている冷媒LQを供給流路81に送出可能なポンプ95とを備えている。供給流路81の一端は、ポンプ95に接続され、供給流路81の他端は、ハウジング75の供給口78に接続されている。また、ハウジング75の排出口79には排出流路85が接続されている。排出流路85の一端は、ハウジング75の排出口79に接続され、排出流路85の他端は、冷媒収容部93に接続されている。ハウジング75の内部空間74より排出口79を介して排出流路85に排出された冷媒LQは、冷媒収容部93に供給される。
分岐流路83Eは、ハウジング75の内部空間74を介さずに、供給流路81と排出流路85とを結ぶように接続されている。本実施形態においては、調整機構84Eとして、分岐流路83Eの所定位置に電磁バルブ89が配置されている。また、供給流路81における分岐流路83Eの分岐箇所87Eよりも上流側には、圧力センサ88が接続されている。
本実施形態においては、収容部材92の収容空間91に、冷媒収容部93、ポンプ95、分岐流路83E、電磁バルブ89、及び圧力センサ88が収容されている。本実施形態においては、収容部材92と、それら収容部材92に収容された冷媒収容部93、ポンプ95、分岐流路83E、電磁バルブ89、及び圧力センサ88によって、温度調整装置80Eの冷媒供給装置82Eが形成されている。
本実施形態において、収容部材92を含む冷媒供給装置82Eは、ハウジング75(リニアモータ)が配置された真空空間(真空環境)とは異なる大気空間(大気環境)に配置されている。また、温度調整装置80Eは、収容部材92の収容空間91を大気空間に設定可能である。すなわち、本実施形態の温度調整装置80Eは、収容空間91の環境状態と、ハウジング75が配置された空間(チャンバ装置6の内部空間5)の環境状態とを異なる環境状態に設定可能である。
ここで、環境状態は、圧力、温度等に関する状態を含む。本実施形態においては、温度調整装置80Eは、収容空間91の圧力を、チャンバ装置6の内部空間5と異なる状態に設定する。また、温度調整装置80Eが、収容空間91の温度を、チャンバ装置6の内部空間5と異なる状態に設定してもよい。
次に、第5実施形態に係る温度調整装置80Eの動作の一例について説明する。制御装置4は、コイル73の温度を調整するために、温度調整装置80Eの冷媒供給装置82Eより冷媒LQを送出する。制御装置4は、冷媒供給装置82Eのポンプ95を駆動して、冷媒収容部93に収容されている冷媒LQを供給流路81に送出する。冷媒供給装置82Eのポンプ95より送出された冷媒LQは、供給流路81及び供給口78を介して、ハウジング75の内部空間74に供給される。
内部空間74に流入する冷媒LQの圧力は、圧力センサ88によってモニタされている。制御装置4は、圧力センサ88の検出結果に基づいて、供給流路81より内部空間74に流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えていないと判断したとき、電磁バルブ89を用いて、分岐流路83Eを閉じる。これにより、ポンプ95から供給流路81に送出された冷媒LQは、分岐流路83E(分岐流路83Eの他端)に供給されることなく、供給流路81及び供給口78を介して、内部空間74に供給される。
一方、制御装置4は、圧力センサ88の検出結果に基づいて、供給流路81より内部空間74に流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えたと判断したとき、電磁バルブ89を用いて、分岐流路83Eを開ける。これにより、図12の模式図に示すように、ポンプ91から供給流路81に送出された冷媒LQの一部は、供給流路81及び供給口78を介して、内部空間74に供給されるとともに、ポンプ95から供給流路81に送出された冷媒LQの一部は、供給流路81から分岐流路83Eに流れる。これにより、内部空間74に単位時間当たりに流入する冷媒LQの量が抑制される。したがって、内部空間74に流入する冷媒LQの圧力、ひいては内部空間74の圧力が上昇することが抑制される。本実施形態においては、分岐流路83Eに流れた冷媒LQは、排出流路85を流れる冷媒LQと合流し、冷媒収容部93に送られる。
本実施形態によれば、冷媒収容部93、ポンプ95、分岐流路83E、電磁バルブ89、及び圧力センサ88を収容部材92に収容して、ユニット化することができる。また、冷媒供給装置82Eは、大気空間に配置されているので、作業者は、冷媒供給装置82Eに容易にアクセスできる。また、収容部材92の外側の供給管81P及び排出管85Pの一部分が大気空間に配置されている場合、例えば作業者が誤ってその部分(図12中、符号AR参照)に力を加えてしまう可能性があるが、その大気空間に配置されている供給管81P及び排出管85Pに力が加えられたとしても、ハウジング75の内部空間74の圧力が過度に上昇することを抑制することができる。また、本実施形態によれば、分岐流路83E、ポンプ95に接続された供給流路81の一部、及び冷媒収容部93に接続された排出流路85の一部が、所定の環境に調整された収容空間91に配置されているので、それら流路の劣化を抑制することができる。
<第6実施形態>
次に、第6実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第6実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図13は、第6実施形態に係る温度調整装置80Fを示す図である。第6実施形態は、第5実施形態の変形例である。第5実施形態と異なる第6実施形態の特徴的な部分は、冷媒供給装置82Fの圧力センサ88が、供給流路81における分岐流路83Eの分岐箇所87Eと、供給流路81とハウジング75の内部空間74との接続点90Eとの間に配置されている点にある。
本実施形態においても、圧力センサ88は、ハウジング75の内部空間74に流入する冷媒LQの圧力をモニタすることができる。制御装置4は、圧力センサ88の検出結果に基づいて、分岐流路83Eに配置された電磁バルブ89を制御することができる。
<第7実施形態>
次に、第7実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第7実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図14は、第7実施形態に係る温度調整装置80Gを示す図である。第7実施形態は、第5実施形態の変形例である。第5実施形態と異なる第7実施形態の特徴的な部分は、冷媒供給装置82Gの分岐流路83Gの他端が、排出流路85とは独立に、冷媒収容部93に接続されている点にある。
本実施形態によれば、分岐流路83Gを流れる冷媒LQを、排出流路85を流れる冷媒LQ(コイル73の熱を回収した冷媒LQ)と合流させることなく、冷媒収容部93に供給することができる。
なお、上述の第5〜第7実施形態においては、分岐流路に電磁バルブ89が配置されている場合を例にして説明したが、分岐流路に逆止弁86が配置されていてもよい。その場合、圧力センサ88を省略することができる。
なお、上述の第1〜第7実施形態においては、ハウジング75の内部空間74を流れた冷媒LQが、冷媒供給装置に戻される場合を例にして説明したが、ハウジング75の内部空間74を流れた冷媒LQが、冷媒供給装置82に戻されずに、別の所定の装置に戻されてもよいし、再利用されずに、廃棄されてもよい。
<第8実施形態>
次に、第8実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第8実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
本実施形態においては、温度調整装置80Hが、基板Pを保持する保持面43を有する保持部材42の少なくとも一部の温度を調整する場合を例にして説明する。
図15は、第8実施形態に係る保持部材42の一例を示す側断面図、図16は、図15のXY平面と平行な断面図である。上述したように、本実施形態においては、基板ステージ2の保持部材42は、静電力で基板Pを保持する静電チャック機構を含む。
図15及び図16において、保持部材42は、基板Pの裏面と対向可能な保持面43と、保持部材42の内部に配置され、保持面43に静電力を発生するための電極部材96とを有する。保持部材42は、基板Pの裏面を保持する。基板Pの裏面は、露光光ELが照射される表面とは反対側の面である。
保持部材42は、基板Pの裏面と対向可能な対向面42Aと、対向面42A上に設けられ、基板Pの裏面を支持する支持部材97とを有する。本実施形態においては、対向面42Aは、+Z方向を向くように配置され、XY平面とほぼ平行である。
支持部材97は、例えばピン状の部材であり、対向面42A上に複数配置されている。支持部材97は、所定の間隔をあけて、対向面42Aの複数の位置のそれぞれに配置されている。支持部材97は、基板Pの裏面を支持する上面(支持面)97Aを有する。上面97Aのそれぞれは、Z軸方向に関してほぼ同じ位置(高さ)に配置されている。
本実施形態においては、保持面43は、保持部材42の対向面42A、及び支持部材97の上面97Aを含む。
本実施形態の保持部材42は、静電チャック機構を含み、基板Pの裏面を静電力で保持する。保持部材42は、静電力を発生させるための電極部材96を有する。電極部材96は、保持部材42の複数の所定位置のそれぞれに設けられている。電極部材96のそれぞれは、電気配線99を介して、電源98と電気的に接続可能である。電源98は、電極部材96のそれぞれに、所定の電圧を印加可能である。電源98は、例えばチャンバ装置6の外側に配置されている。
なお、本実施形態の静電チャック機構は、所謂、双極方式であって、電極部材96は、正の電位が与えられる保持用電極と、負の電位が与えられる保持用電極とを含む。なお、図15においては、正の電位が与えられる電極部材96のみが示されており、負の電位が与えられる保持用電極の図示が省略されている。
本実施形態の保持部材42は、低膨張セラミックスを含む絶縁材料で形成されている。保持部材42の少なくとも一部は、静電チャック機構の誘電体として機能する。対向面42Aは、上述の低膨張セラミックスを含む絶縁材料で形成されている。電極部材96は、対向面42Aの−Z側の保持部材42の内部に配置されている。
複数の電極部材96のそれぞれは、印加される電圧に応じて、基板Pを支持部材97に吸着するための静電力を発生させる。制御装置4は、電源98を用いて、電極部材96に所定の電圧を印加することによって、基板Pと保持部材42との間にクーロン力(ジャンセン・ラーベック力)を発生させる。これにより、基板Pは静電力によって支持部材97に吸着され、保持部材42は、静電力で基板Pを保持する。
本実施形態において、保持部材42は、冷媒LQが流れる内部流路74Hを有する。本実施形態においては、内部流路74Hは、電極部材96の−Z側に形成されている。保持部材42は、内部流路74Hに冷媒LQを供給する供給口102と、内部流路74Hの冷媒LQを排出する排出口103とを備えている。
本実施形態においては、温度調整装置80Hは、電極部材96の温度を調整するために、内部流路74Hに冷媒LQを供給する。本実施形態においては、電極部材96は、冷媒LQが供給される内部流路74Hの外側に配置されている。温度調整装置80Hは、内部流路74Hに冷媒LQを供給して、その内部流路74Hの外側に配置されている電極部材96の温度を調整する。
温度調整装置80Hは、保持部材42の内部流路74Hに冷媒LQを供給するための供給流路81Hを形成する供給管81HPと、冷媒LQを供給流路81Hに送出する冷媒供給装置82Hと、供給管81HPの所定位置に接続され、供給流路81Hから分岐する分岐流路83Hを形成する分岐管83HPと、保持部材42の内部流路74Hから排出された冷媒LQが流れる排出流路85Hを形成する排出管85HPと、保持部材42の内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力に応じて、供給流路81Hを流れる冷媒LQの少なくとも一部を分岐流路83Hに流すことができる調整機構84Hとを備えている。本実施形態において、調整機構84Hは、分岐流路83Hに配置された逆止弁86を含む。
保持部材42に形成されている供給口102は、供給管81HPの供給流路81Hと接続されている。供給流路81Hの一端は、冷媒供給装置82Hに接続され、供給流路81Hの他端は、保持部材42の供給口102に接続されている。冷媒供給装置82Hから送出された冷媒LQは、供給流路81Hを介して、供給口102に供給される。供給口102に供給された冷媒LQは、保持部材42の内部流路74Hに供給される。
保持部材42に形成されている排出口103は、排出管85HPの排出流路85Hと接続されている。排出流路85Hの一端は、保持部材42の排出口103に接続され、排出流路85Hの他端は、冷媒供給装置82Hに接続されている。本実施形態において、保持部材42の内部流路74Hから排出された冷媒LQは、排出流路85Hを介して、冷媒供給装置82Hに供給される。本実施形態においては、冷媒供給装置82Hは、排出流路85Hより供給された冷媒LQの少なくとも一部を再利用する。
分岐流路83Hは、保持部材42の内部流路74Hを介さずに、供給流路81Hと排出流路85Hとを結ぶように、それら供給流路81H及び排出流路85Hのそれぞれと接続されている。分岐流路83Hの一端は、供給流路81Hに接続され、分岐流路83Hの他端は、排出流路85Hに接続されている。分岐流路83Hの一端から分岐流路83Hに流入した冷媒LQは、分岐流路83Hを流れて、分岐流路83Hの他端から排出され、その分岐流路83Hの他端から排出された冷媒LQは、排出流路85Hに流入することができる。
調整機構84Hは、保持部材42の内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力に応じて、供給流路81Hを流れる冷媒LQの少なくとも一部を分岐流路83Hに流すことができる。本実施形態において、調整機構84Hは、保持部材42の内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えたときに、冷媒LQを分岐流路83Hに流すことができる。
上述の予め定められた値は、保持部材42の耐圧値を含む。保持部材42の耐圧値は、内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力に起因して保持部材42が劣化したり、破損したりしない程度の圧力値を含む。また、保持部材42の耐圧値は、内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力に起因する保持部材42(保持面43)の変形量が、許容レベル以下に抑制される圧力値を含む。保持部材42の耐圧値は、例えば設計値、あるいは実験又はシミュレーション等から予め求めることができる。
逆止弁86は、保持部材42の内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えたときに、流路を開け、供給流路81Hを流れる冷媒LQの少なくとも一部を、分岐流路83Hの一端から他端に送ることができる。また、逆止弁86は、保持部材42の内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えていないとき、流路を閉じ、供給流路81Hを流れる冷媒LQが分岐流路83Hの一端から他端に流れることを抑制するとともに、分岐流路83Hから供給流路81Hに冷媒LQが流れる(逆流する)ことを抑制することができる。
制御装置4は、保持部材42で基板Pを保持するとき、電極部材96に電力を供給する。制御装置4は、少なくとも電極部材96に電力を供給するとき、温度調整装置80Hを用いて、電極部材96の温度を調整する。制御装置4は、電極部材96の温度を調整するために、温度調整装置80Hを用いて、内部流路74Hに冷媒LQを供給する。
温度調整装置80Hは、電極部材96の温度を調整するために、冷媒供給装置82Hより冷媒LQを送出する。冷媒供給装置82Hは、冷媒LQの温度を調整可能であり、温度調整された冷媒LQを、供給流路81Hに送出する。
冷媒供給装置82Hより送出された冷媒LQは、供給流路81を介して、供給口102に供給される。供給口102は、冷媒LQを保持部材42の内部流路74Hに供給する。供給口102より内部流路74Hに供給された冷媒LQは、内部流路74Hを流れる。内部流路74Hの冷媒LQは、その内部流路74Hの近傍に配置されている電極部材96の熱を回収し、排出口103に流れる。これにより、電極部材96の熱が保持部材42の表面(保持面43)に伝達することが抑制される。
電極部材96の熱を回収しながら内部流路74Hを流れた冷媒LQは、排出口103より排出流路85Hに排出される。排出口103より排出された冷媒LQは、排出流路85Hを介して、冷媒供給装置82Hに供給される。
供給流路81Hより内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えていないとき、逆止弁86を含む調整機構84Hは、流路を閉じる。これにより、冷媒供給装置82Hから供給流路81Hに送出された冷媒LQは、分岐流路83H(分岐流路83Hの他端)に供給されることなく、供給流路81H及び供給口102を介して、内部流路74Hに供給される。
一方、供給流路81Hより内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えたとき、逆止弁86を含む調整機構84Hは、流路を開ける。これにより、冷媒供給装置82Hから供給流路81Hに送出された冷媒LQの一部は、供給流路81H及び供給口102を介して、内部流路74Hに供給されるとともに、冷媒供給装置82Hから供給流路81Hに送出された冷媒LQの一部は、供給流路81Hから分岐流路82Hに流れる。これにより、内部流路74Hに単位時間当たりに流入する冷媒LQの量が抑制される。したがって、内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力、ひいては内部流路74Hの圧力が上昇することが抑制される。
分岐流路83Hを流れる冷媒LQは、分岐流路83Hの他端より、排出流路85Hに排出される。すなわち、調整機構84Hを用いて供給流路81Hより分岐流路83Hの一端に流入させた冷媒LQは、その分岐流路83Hを流れて、排出流路85Hを流れる冷媒LQと合流する。分岐流路83Hの他端より排出流路85Hに排出された冷媒LQは、その排出流路85Hを流れて、冷媒供給装置82Hに供給される。
以上説明したように、本実施形態によれば、保持部材42の内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力に応じて、供給流路81Hを流れる冷媒LQの少なくとも一部を分岐流路82Hに流すようにしたので、内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力、すなわち内部流路74Hの圧力が過度に上昇することを抑制することができる。したがって、電極部材96の温度を良好に調整しながら、例えば保持部材42が変形したり、破損したりすることを抑制することができる。したがって、保持部材42で基板Pを良好に保持して、その基板Pを良好に露光することができる。
<第9実施形態>
次に、第9実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第9実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図17は、第9実施形態に係る保持部材42の温度を調整する温度調整装置80Jの一例を示す図である。図17において、温度調整装置80Jは、保持部材42の内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力に関する情報を検出する圧力センサ88Jを備えている。本実施形態においては、圧力センサ88Jは、供給流路81Jにおける分岐流路83Jの分岐箇所87Jと、内部流路74Hとの接続点90Jとの間に接続されている。
また、本実施形態においては、調整機構84Jは、分岐流路83Jに配置された電磁バルブ89Jを含む。本実施形態においては、電磁バルブ89Jを含む調整機構84Jは、圧力センサ88Jの検出結果に基づいて制御される。本実施形態においては、電磁バルブ89Jは、制御装置4に制御される。また、圧力センサ88Jの検出結果は、制御装置4に制御される。制御装置4は、圧力センサ88Jの検出結果に基づいて、電磁バルブ89Jを制御する。また、分岐流路83Jは、保持部材42の内部流路74Jを介さずに、供給流路81Jと排出流路85Jとを結ぶように接続されている。
次に、本実施形態に係る温度調整装置80Jの動作の一例について説明する。制御装置4は、電極部材96の温度を調整するために、温度調整装置80Jの冷媒供給装置82Jより冷媒LQを送出する。冷媒供給装置82Jより送出された冷媒LQは、供給流路81J及び供給口102を介して、保持部材42の内部流路74Hに供給される。
保持部材42の内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力は、圧力センサ88Jによってモニタされている。制御装置4は、圧力センサ88Jの検出結果に基づいて、供給流路81Jより保持部材42の内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えていないと判断したとき、電磁バルブ89Jを用いて、分岐流路83Jを閉じる。一方、制御装置4は、圧力センサ88Jの検出結果に基づいて、供給流路81Jより保持部材42の内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えたと判断したとき、電磁バルブ89Jを用いて、分岐流路83Jを開ける。これにより、保持部材42の内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力、ひいては保持部材42の内部流路74Hの圧力が上昇することが抑制される。
<第10実施形態>
次に、第10実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
次に、第10実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図10は、第10実施形態に係る温度調整装置80Kを示す図である。第10実施形態は、第9実施形態の変形例である。第9実施形態と異なる第10実施形態の特徴的な部分は、圧力センサ88Jが、供給流路81Jにおける分岐流路83Jの分岐箇所87Jよりも上流側に配置されている点にある。
本実施形態において、圧力センサ88Jは、供給流路81Jにおいて、分岐箇所87Jよりも上流側に接続されている。すなわち、圧力センサ88Jは、供給流路81Jにおいて、供給口102に対して、分岐箇所87Jより離れた位置に配置されている。本実施形態においては、圧力センサ88Jは、冷媒供給装置82Jと分岐箇所87Jとの間の供給流路81Jの所定位置に接続されている。冷媒LQは、圧力センサ88Jが接続された箇所を流れた後、分岐箇所87Jを流れて、供給口102に供給される。
本実施形態においても、圧力センサ88Jは、保持部材42の内部流路74Hに流入する冷媒LQの圧力をモニタすることができる。制御装置4は、圧力センサ88Jの検出結果に基づいて、分岐流路83Jに配置された電磁バルブ89Jを制御することができる。
なお、上述の第8〜第10実施形態においては、温度調整装置が分岐流路(分岐管)を備えている場合を例にして説明したが、保持部材42が分岐流路(分岐管)を備えていてもよい。換言すれば、基板ステージ2が、供給流路及び排出流路のそれぞれに接続される分岐流路を備えていてもよい。
なお、上述の第8〜第10実施形態において、分岐流路の他端が、排出流路85とは独立に、冷媒供給装置82に接続されていてもよい。
また、上述の第8〜第10実施形態において、分岐流路の他端が、冷媒供給装置に接続されずに、別の所定の装置に接続されていてもよい。また、分岐流路の他端を、冷媒LQを廃棄可能な廃棄空間に接続し、分岐流路の他端より排出された冷媒LQを、再利用せずに、廃棄してもよい。
なお、上述の第8〜第10実施形態においては、保持部材42の内部流路74Hを流れた冷媒LQが、冷媒供給装置に戻される場合を例にして説明したが、保持部材42の内部流路74Hを流れた冷媒LQが、冷媒供給装置に戻されずに、別の所定の装置に戻されてもよいし、再利用せずに、廃棄されてもよい。
なお、基板保持部材42の温度が、図11〜図14を参照して説明したような、基板保持部材42が配置される真空空間とは異なる大気空間に配置された冷媒供給装置を含む温度調整装置によって調整されてもよい。
なお、上述の第8〜第10実施形態においては、温度調整装置が、基板ステージ2の基板保持部材42の温度を調整する場合を例にして説明したが、上述の各実施形態で説明した温度調整装置と同等の構成を有する温度調整装置が、静電チャック機構を有するマスクステージ1のマスク保持部材36の温度を調整することができる。その場合、マスク保持部材36の内部には、冷媒LQが流れる内部流路が形成され、内部流路を流れる冷媒LQは、マスク保持部材36に設けられている電極部材の外側で、その電極部材の温度を調整する。
なお、上述の各実施形態で説明した温度調整装置を用いて、例えばペルチェ素子の温度を調整することもできる。
なお、上述の圧力センサ88を用いた各実施形態においては、その圧力センサ88の検出結果に基づいて、調整機構84の電磁バルブが制御されるが、例えばリニアモータのハウジング75の変形(歪み)を検出可能な歪みセンサを配置し、その歪みセンサの検出結果に基づいて、調整機構84の電磁バルブが制御されてもよい。ハウジング75の内部空間74に流入する冷媒LQの圧力が予め定められた値を超えたとき、その圧力に応じて、ハウジング75が変形する可能性がある。したがって、そのハウジング75の変形量を歪みセンサで検出することによって、ハウジング75の内部空間74に流入する冷媒LQの圧力に関する情報を求めることができる。同様に、保持部材42の変形(歪み)を検出可能な歪みセンサを配置し、その歪みセンサの検出結果に基づいて、調整機構を調整することができる。
なお、上述の各実施形態においては、露光装置EXがEUV露光装置である場合を例にして説明したが、露光光ELとして、例えば水銀ランプから射出される輝線(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)、ArFエキシマレーザ光(波長193nm)及びF2レーザ光(波長157nm)等の真空紫外光(VUV光)等を用いてもよい。また、上述の各実施形態においては、露光光ELが進行する所定空間が真空空間である場合を例にして説明したが、空気、窒素ガス等、所定のガスで満たされた空間であってもよい。
なお、上述の各実施形態の基板Pとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、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又はレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。
露光装置EXとしては、マスクMと基板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(スキャニングステッパ)の他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、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(ステッパ)にも適用することができる。
さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第1パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第1パターンの縮小像を基板P上に転写した後、第2パターンと基板Pとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第2パターンの縮小像を第1パターンと部分的に重ねて基板P上に一括露光してもよい(スティッチ方式の一括露光装置)。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板P上で少なくとも2つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Pを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
また、例えば米国特許第6,611,316号に開示されているように、2つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、1回の走査露光によって基板上の1つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。
また、本発明は、米国特許6,341,007号、米国特許6,400,441号、米国特許6,549,269号、米国特許6,590,634号、米国特許6,208,407号、米国特許6,262,796号などに開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
更に、例えば米国特許第6,897,963号公報、欧州特許出願公開第1,713,113号公報などに開示されているように、基板を保持する基板ステージと、基準マークが形成された基準部材及び/又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも本発明を適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。
露光装置EXの種類としては、基板Pに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子(CCD)、マイクロマシン、MEMS、DNAチップ、あるいはレチクル又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。
以上のように、本願実施形態の露光装置EXは、本願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。
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図19に示すように、マイクロデバイスの機能・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、前述した実施形態に従って、マスクを介した露光光で基板を露光すること、及び露光した基板を現像することを含む基板処理ステップ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、パッケージ工程などの加工プロセスを含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。
なお、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置等に関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
なお、上述のように本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述した全ての構成要素を適宜組み合わせて用いる事が可能であり、また、一部の構成要素を用いない場合もある。
1…マスクステージ、2…基板ステージ、5…内部空間、6…チャンバ装置、36…マスク保持部材、42…基板保持部材、43…保持面、44…第1アクチュエータシステム、45…第1粗動システム、46…第1微動システム、47…第1リニアモータ、48…第2リニアモータ、49…可動子、50…固定子、51…可動子、52…固定子、60…第2アクチュエータシステム、61…第2粗動システム、62…第2微動システム、63…第3リニアモータ、64…第4リニアモータ、65…第5リニアモータ、66…可動子、67…固定子、68…可動子、69…固定子、70…可動子、71…固定子、73…コイル、74…内部空間、74H…内部流路、75…ハウジング、76…磁石、78…供給口、79…排出口、80…温度調整装置、81…供給流路、82…冷媒供給装置、83…分岐流路、84…調整機構、85…排出流路、86…逆止弁、87…分岐箇所、88…圧力センサ、89…電磁バルブ、90…接続点、91…収容空間、92…収容部材、EL…露光光、EX…露光装置、LQ…冷媒、M…マスク、P…基板
Claims (35)
- 所定空間に温度調整用の流体を供給して物体の温度を調整する温度調整装置であって、
前記所定空間に前記流体を供給するための供給流路と、
前記供給流路から分岐する分岐流路と、
前記所定空間に流入する前記流体の圧力に応じて、前記供給流路を流れる前記流体の少なくとも一部を前記分岐流路に流すことができる調整機構と、を備えた温度調整装置。 - 前記調整機構は、前記流体の圧力が予め定められた値を超えたときに、前記流体を前記分岐流路に流す請求項1記載の温度調整装置。
- 前記調整機構は、前記分岐流路に配置された逆止弁を含む請求項1又は2記載の温度調整装置。
- 前記流体の圧力に関する情報を検出する圧力センサを備え、
前記調整機構は、前記圧力センサの検出結果に基づいて制御される請求項1〜3のいずれか一項記載の温度調整装置。 - 前記調整機構は、前記分岐流路に配置された電磁バルブを含む請求項4記載の温度調整装置。
- 前記圧力センサは、前記供給流路における前記分岐流路の分岐箇所よりも上流側に接続されている請求項4又は5記載の温度調整装置。
- 前記圧力センサは、前記供給流路における前記分岐流路の分岐箇所と前記所定空間との接続点との間に接続されている請求項4又は5記載の温度調整装置。
- 前記所定空間から出た前記流体が流れる排出流路を備え、
前記分岐流路は、前記所定空間を介さずに前記供給流路と前記排出流路とを結ぶように接続されている請求項1〜7のいずれか一項記載の温度調整装置。 - 前記流体を前記供給流路に送出する流体供給装置と、
前記所定空間から出た前記流体が流れる排出流路とを備え、
前記分岐流路は、前記排出流路とは独立に前記流体供給装置に接続されている請求項1〜7のいずれか一項記載の温度調整装置。 - 少なくとも前記分岐流路を収容する収容空間を形成する収容部材を備える請求項1〜9のいずれか一項記載の温度調整装置。
- 前記収容空間の環境状態と前記所定空間を形成する所定部材が配置された第1空間の環境状態とを異なる環境状態に設定可能である請求項10記載の温度調整装置。
- 前記物体は、前記所定空間の内側に配置される請求項1〜11のいずれか一項記載の温度調整装置。
- 前記物体は、前記所定空間の外側に配置される請求項1〜11のいずれか一項記載の温度調整装置。
- 露光光で基板を露光する露光装置であって、
物体の温度を調整するために、請求項1〜13のいずれか一項記載の温度調整装置を備えた露光装置。 - コイルを有するアクチュエータ装置を備え、
前記物体は、前記コイルを含む請求項14記載の露光装置。 - 前記所定空間を形成するハウジングを備え、
前記コイルは、前記ハウジングの内側に配置される請求項15記載の露光装置。 - 保持面を有する保持部材と、前記保持部材の内部に配置され、前記保持面に静電力を発生するための電極部材とを有する保持装置を備え、
前記物体は、前記電極部材を含む請求項14記載の露光装置。 - 前記所定空間は、前記保持部材の内部に形成され、
前記電極部材は、前記所定空間の外側に配置される請求項17記載の露光装置。 - 請求項14〜18のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法。 - コイルを有するアクチュエータ装置であって、
前記コイルを収容する所定空間を形成するハウジングと、
前記所定空間に温度調整用の流体を供給するための供給流路と、
前記供給流路から分岐する分岐流路と、
前記所定空間に流入する前記流体の圧力に応じて、前記供給流路を流れる前記流体の少なくとも一部を前記分岐流路に流すことができる調整機構と、を備えたアクチュエータ装置。 - 前記調整機構は、前記流体の圧力が予め定められた値を超えたときに、前記流体を前記分岐流路に流す請求項20記載のアクチュエータ装置。
- 前記調整機構は、前記分岐流路に配置された逆止弁を含む請求項20又は21記載のアクチュエータ装置。
- 前記流体の圧力に関する情報を検出する圧力センサを備え、
前記調整機構は、前記圧力センサの検出結果に基づいて制御される請求項20〜22のいずれか一項記載のアクチュエータ装置。 - 前記調整機構は、前記分岐流路に配置された電磁バルブを含む請求項23記載のアクチュエータ装置。
- 前記圧力センサは、前記供給流路における前記分岐流路の分岐箇所よりも上流側に接続されている請求項23又は24記載のアクチュエータ装置。
- 前記圧力センサは、前記供給流路における前記分岐流路の分岐箇所と前記所定空間との接続点との間に接続されている請求項23又は24記載のアクチュエータ装置。
- 前記所定空間から流出した前記流体が流れる排出流路を備え、
前記分岐流路は、前記所定空間を介さずに前記供給流路と前記排出流路とを結ぶように接続されている請求項20〜26のいずれか一項記載のアクチュエータ装置。 - 保持面を有する保持部材を有する保持装置であって、
前記保持部材の内部に配置され、前記保持面に静電力を発生するための電極部材と、
前記保持部材の内部に形成された所定空間と、
前記所定空間に温度調整用の流体を供給するための供給流路と、
前記供給流路から分岐する分岐流路と、
前記所定空間に流入する前記流体の圧力に応じて、前記供給流路を流れる前記流体の少なくとも一部を前記分岐流路に流すことができる調整機構と、を備えた保持装置。 - 前記調整機構は、前記流体の圧力が予め定められた値を超えたときに、前記流体を前記分岐流路に流す請求項28記載の保持装置。
- 前記調整機構は、前記分岐流路に配置された逆止弁を含む請求項28又は29記載の保持装置。
- 前記流体の圧力に関する情報を検出する圧力センサを備え、
前記調整機構は、前記圧力センサの検出結果に基づいて制御される請求項28〜30のいずれか一項記載の保持装置。 - 前記調整機構は、前記分岐流路に配置された電磁バルブを含む請求項31記載の保持装置。
- 前記圧力センサは、前記供給流路における前記分岐流路の分岐箇所よりも上流側に接続されている請求項31又は32記載の保持装置。
- 前記圧力センサは、前記供給流路における前記分岐流路の分岐箇所と前記所定空間との接続点との間に接続されている請求項31又は32記載の保持装置。
- 前記所定空間から流出した前記流体が流れる排出流路を備え、
前記分岐流路は、前記所定空間を介さずに前記供給流路と前記排出流路とを結ぶように接続されている請求項28〜34のいずれか一項記載の保持装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007200745A JP2009037391A (ja) | 2007-08-01 | 2007-08-01 | 温度調整装置、露光装置、アクチュエータ装置、保持装置、及びデバイス製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007200745A JP2009037391A (ja) | 2007-08-01 | 2007-08-01 | 温度調整装置、露光装置、アクチュエータ装置、保持装置、及びデバイス製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009037391A true JP2009037391A (ja) | 2009-02-19 |
Family
ID=40439237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007200745A Withdrawn JP2009037391A (ja) | 2007-08-01 | 2007-08-01 | 温度調整装置、露光装置、アクチュエータ装置、保持装置、及びデバイス製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009037391A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010062379A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Ushio Inc | 集光反射鏡ユニット及び極端紫外光光源装置 |
JP2010114397A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Canon Inc | 露光装置およびデバイス製造方法 |
JP2012522373A (ja) * | 2009-03-27 | 2012-09-20 | エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド | 反力補償システム |
JP2013506279A (ja) * | 2009-09-30 | 2013-02-21 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 光学システムの、特にマイクロリソグラフィ投影露光装置の光学構成体 |
KR20170008863A (ko) * | 2014-06-19 | 2017-01-24 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 리소그래피 장치, 대상물 위치설정 시스템 및 디바이스 제조 방법 |
JP7308035B2 (ja) | 2019-01-09 | 2023-07-13 | 日本特殊陶業株式会社 | 静電チャック |
-
2007
- 2007-08-01 JP JP2007200745A patent/JP2009037391A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010062379A (ja) * | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Ushio Inc | 集光反射鏡ユニット及び極端紫外光光源装置 |
JP2010114397A (ja) * | 2008-11-10 | 2010-05-20 | Canon Inc | 露光装置およびデバイス製造方法 |
JP2012522373A (ja) * | 2009-03-27 | 2012-09-20 | エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド | 反力補償システム |
JP2013506279A (ja) * | 2009-09-30 | 2013-02-21 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | 光学システムの、特にマイクロリソグラフィ投影露光装置の光学構成体 |
US9134504B2 (en) | 2009-09-30 | 2015-09-15 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optical arrangement in an optical system, in particular in a microlithographic projection exposure apparatus |
US9639007B2 (en) | 2009-09-30 | 2017-05-02 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Optical arrangement in an optical system, in particular in a microlithographic projection exposure apparatus |
KR20170008863A (ko) * | 2014-06-19 | 2017-01-24 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 리소그래피 장치, 대상물 위치설정 시스템 및 디바이스 제조 방법 |
JP2017518537A (ja) * | 2014-06-19 | 2017-07-06 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | リソグラフィ装置、対象物位置決めシステムおよびデバイス製造方法 |
KR101895018B1 (ko) * | 2014-06-19 | 2018-09-04 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 리소그래피 장치, 대상물 위치설정 시스템 및 디바이스 제조 방법 |
US10191396B2 (en) | 2014-06-19 | 2019-01-29 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, object positioning system and device manufacturing method |
JP7308035B2 (ja) | 2019-01-09 | 2023-07-13 | 日本特殊陶業株式会社 | 静電チャック |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10120288B2 (en) | Stage device, exposure apparatus, and method of manufacturing devices | |
US7994484B2 (en) | Stage apparatus and exposure apparatus | |
JP2001267226A (ja) | 駆動装置及び露光装置、並びにデバイス及びその製造方法 | |
JP2009037391A (ja) | 温度調整装置、露光装置、アクチュエータ装置、保持装置、及びデバイス製造方法 | |
JP2009277679A (ja) | 温度調整装置、露光装置、アクチュエータ装置、保持装置、及びデバイス製造方法 | |
JPWO2003063212A1 (ja) | ステージ装置および露光装置 | |
JP2009038204A (ja) | 駆動装置及びそれを用いた露光装置、デバイス製造方法 | |
NL1036860A1 (nl) | Lithographic apparatus and device manufacturing method. | |
JP4122815B2 (ja) | リニアモータおよびステージ装置並びにリニアモータの制御方法 | |
US7180571B2 (en) | Lithographic projection apparatus and actuator | |
JP2002217082A (ja) | ステージ装置及び露光装置 | |
JP5233483B2 (ja) | ステージ装置及び露光装置並びにデバイス製造方法 | |
JP2009277680A (ja) | 流体供給装置、温度調整装置、露光装置、及びデバイス製造方法 | |
JP2010200452A (ja) | モータ装置及びステージ装置並びに露光装置 | |
JP2010238986A (ja) | 露光装置及びデバイスの製造方法 | |
JP2009049168A (ja) | 温度調整構造及びステージ装置並びに露光装置 | |
JP2010021549A (ja) | ステージ装置、露光装置、及びデバイス製造方法 | |
JP2014157899A (ja) | 駆動装置、露光装置、及びデバイス製造方法 | |
JP2005026288A (ja) | 電磁アクチュエータ、ステージ装置、並びに露光装置 | |
JP2006165345A (ja) | ステージ装置、露光装置、並びにデバイス製造方法 | |
JP5277731B2 (ja) | 露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法 | |
JP2003299339A (ja) | リニアモータおよびステージ装置並びに露光装置 | |
JP2005032812A (ja) | ステージ装置及び露光装置 | |
JP2010141196A (ja) | 温調装置、温調方法、ステージ装置及び露光装置 | |
JP2010238985A (ja) | 露光装置及びデバイスの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20101005 |