JP2013206987A - 駆動装置、リソグラフィー装置および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】可動部の移動に伴う振動、騒音およびパーティクルの発生を低減するとともに、それでも発生しうるパーティクルを回収するために有利な技術を提供する。
【解決手段】可動部と、前記可動部を駆動するアクチュエータとを有する駆動装置は、固定的に配置された第１コネクタと前記可動部に固定された第２コネクタと接続するようにＵ字型に屈曲して配置された接続部材と、前記可動部の移動経路に沿って配置され、前記可動部の移動に伴う前記接続部材の形状変化を規制する規制面を有する規制部と、前記接続部材の一部分と前記規制部とを相互に真空吸着させるとともに、前記接続部材および前記規制部の周辺の空間からパーティクルを吸引する真空吸着部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動装置、リソグラフィー装置および物品製造方法に関する。

露光装置やインプリント装置などのリソグラフィー装置は、原版保持部や基板保持部などの種々の可動部を有する。可動部には、信号ラインなどのラインが接続されている。可動部を移動させると、可動部に接続されたラインが可動部の移動に伴って揺れ動き、他の部品と擦れ合ったり衝突したりしうる。これによって、振動が発生したり、パーティクルが発生したりしうる。

特許文献１は、エレベータ制御ケーブル制振装置に関するものである。特許文献１には、一端が乗りかごの上部に設けられた接続箱に接続され、中間部が乗りかごの下部に係止され、他端が乗りかごの昇降路の内壁に設けられた接続箱に接続されたテールコードに磁石を設けた構成が開示されている。搬送路には、鉄等からなる磁石が埋設されていて、テールコードに設けられた磁石と搬送路に埋設された磁石とが引き合うことによってテールコードが昇降路の内壁に拘束される。

特開２００９−２８０３４９号公報

特許文献１に記載された技術によれば、テールコードの揺れが抑えられうるが、乗りかごの昇降に伴ってテールコードが搬送路の内壁から離れたり接触したりする。そのために、テールコードおよび搬送路の内壁から塵埃が発生しうる。しかしながら、特許文献１では、発生した塵埃の回収については何ら考慮されていない。

本発明は、可動部の移動に伴う振動、騒音およびパーティクルの発生を低減するとともに、それでも発生しうるパーティクルを回収するために有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の１つの側面は、可動部と、前記可動部を駆動するアクチュエータとを有する駆動装置に係り、前記駆動装置は、固定的に配置された第１コネクタと前記可動部に固定された第２コネクタと接続するようにＵ字型に屈曲して配置された接続部材と、前記可動部の移動経路に沿って配置され、前記可動部の移動に伴う前記接続部材の形状変化を規制する規制面を有する規制部と、前記接続部材の一部分と前記規制部とを相互に真空吸着させるとともに、前記接続部材および前記規制部の周辺の空間からパーティクルを吸引する真空吸着部と、を備える。

本発明によれば、可動部の移動に伴う振動、騒音およびパーティクルの発生を低減するとともに、それでも発生しうるパーティクルを回収するために有利な技術が提供される。

本発明の第１実施形態のリソグラフィー装置の構成を模式的に示す図。 規制部の構成例を示す図。 規制部を構成する表面部材、および該表面部材に設けられた吸引口を例示する図。 本発明の第２実施形態のリソグラフィー装置の構成を説明するための図。 本発明の第３実施形態のリソグラフィー装置の構成を説明するための図。 本発明の第４実施形態のリソグラフィー装置の構成を説明するための図。 吸引部の構成を例示する図。 本発明の第１実施形態のリソグラフィー装置の動作を例示する図。 本発明の第５実施形態のリソグラフィー装置の構成を模式的に示す図。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

［第１実施形態］
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態のリソグラフィー装置の構成を模式的に示す図である。図１（ｂ）、（ｃ）は、図１（ａ）に示すリソグラフィー装置の一部（基板位置決め機構）の構成を模式的に示す平面図、側面図である。本発明のリソグラフィー装置は、原版のパターンを基板に転写するように構成される。本発明のリソグラフィー装置は、例えば、露光装置またはインプリント装置として構成されうる。図１に示す例では、リソグラフィー装置ＥＸは、露光装置として構成されている。

リソグラフィー装置ＥＸは、例えば、原版Ｒを位置決めする原版位置決め機構１１０と、基板Ｗを位置決めする基板位置決め機構１４０と、原版Ｒを照明する照明系１２０と、原版Ｒのパターンを基板Ｗに投影する投影光学系１３０とを含む。照明系１２０によって照明された原版Ｒのパターンが投影光学系１３０によって基板Ｗに投影され、これにより、基板Ｗに塗布されている感光剤が感光し、該感光剤に潜像が形成される（即ち、原版Ｒのパターンが基板Ｗに転写される）。また、該感光剤を現像することによって物理的なパターンが形成される。

リソグラフィー装置ＥＸがインプリント装置として構成される場合、リソグラフィー装置ＥＸは、基板Ｗを位置決めする基板位置決め機構と、基板Ｗの上に樹脂を塗布する塗布部と、該樹脂に原版を接触させる機構と、該樹脂を硬化させる硬化ユニットとを含みうる。該樹脂の硬化によって該樹脂に原版のパターンが転写される。

基板位置決め機構１４０は、例えば、可動部３０と、可動部３０を駆動するアクチュエータ３３と、可動部３０を下方から支持するガイド３２とを含みうる。基板位置決め機構１４０は、原版のパターンを基板Ｗに転写する転写動作ために移動させるべき部材（可動部３０あるいは基板Ｗ）を駆動するように構成される。基板位置決め機構１４０は、可動部３０と、可動部３０を駆動するアクチュエータ３３とを有する駆動装置の一例として理解されうる。可動部３０の上には、基板Ｗを保持する基板チャックを有する基板ステージ４０が配置されうる。アクチュエータ３３は、可動部３０に連結された可動子３４と、固定子３５とを有し、例えば、リニアモータでありうる。

基板位置決め機構（駆動装置）１４０は、固定的に配置された第１コネクタ４３と可動部３０に固定された第２コネクタ４２と接続するようにＵ字型に屈曲して配置された接続部材１５を含む。接続部材１５は、柔軟性（可撓性）を有する部材である。基板位置決め機構１４０はまた、可動部３０の移動に伴う接続部材１５の形状変化を規制する規制面ＲＳａ、ＲＳｂを有する規制部ＲＭａ、ＲＭｂを含む。規制部ＲＭａ、ＲＭｂは、矢印で示される可動部３０の移動経路に沿って配置され、可動部３０の移動に伴う接続部材の形状変化を規制面ＲＳａ、ＲＳｂによって規制する。基板位置決め機構１４０はまた、接続部材１５の一部分と規制部ＲＭａ、ＲＭｂとを相互に真空吸着させるとともに、接続部材１５および規制部ＲＭａ、ＲＭｂの周辺の空間からパーティクルを吸引する真空吸着部７０を含む。

接続部材１５は、例えば、信号ライン（信号ケーブル）、電力ライン（電極ケーブル）、冷媒ライン、圧力ライン（例えば、圧縮空気アライン）および減圧ライン（例えば、真空ライン）の少なくとも１つを含みうる。可動部３０が移動すると、それと一緒に第２コネクタ４２も移動する。規制部４８ａ、４８ｂは、接続部材１５が蛇行して可動部３０又は周辺の他の部材と干渉することを防止する。

規制部ＲＭａは、可動部３０とともに移動する可動規制部であり、規制部ＲＭｂは、可動規制４８ａに対向して固定的に配置された固定規制部である。規制面ＲＳａは、可動規制部としての規制部ＲＭａに設けられた可動規制面であり、規制面ＲＳｂは、固定規制部としての規制部ＲＭｂに設けられた固定規制面である。可動規制部としての規制部ＲＭａは、可動部３０に直接に又は他の部材を介して連結されている。

図８には、可動部３０の移動の様子が模式的に示されている。図８（ａ）に示す状態から可動部３０が矢印に示す移動方向に移動すると、接続部材１５の湾曲部分の位置は、固定規制部としての規制部ＲＭｂに対して、可動部３０の移動スピードの半分のスピードで移動する。また、該湾曲部分の移動に伴って、接続部材１５と規制部ＲＭｂとが接触した領域も広がる。

規制部ＲＭａは、例えば、表面部材４８ａと、表面部材４８ａを支持する支持部材４７ａとを含む。規制部ＲＭｂは、例えば、表面部材４８ｂと、表面部材４８ｂを支持する支持部材４７ａとを含む。以下、規制部ＲＭａ、ＲＭｂをまとめて規制部ＲＭ、支持部材４７ａ、４７ｂをまとめて支持部材４７、表面部材４８ａ、４８ｂをまとめて表面部材４８とも呼ぶことにする。表面部材４８の材料としては、パーティクルの発生および騒音の発生を低減するために、例えば、接続部材１５に対して摩擦抵抗の低い高分子ポリマーが有利である。あるいは、表面部材４８の材料としては、振動および騒音の発生を低減するために、例えば、低反発のシリコンゲルが有利である。支持部材４７の材料としては、例えば、ＣＦＲＰ（carbon fiber reinforced plastics）、又は、制振鋼板などの制振材料が好適である。

図２には、規制部ＲＭの構成例が示されている。図２（ａ）は、表面部材４８の表面の構造を示す図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＰ−Ｐ’で規制部ＲＭを切断した断面図である。表面部材４８には、複数の吸引口５１が形成され、支持部材４７には、その内部に減圧空間５３が形成されている。複数の吸引口５１は、減圧空間５３に連通している。減圧空間５３は、図１に示されたコネクタ４４を介して減圧ライン（真空ライン）４５に接続されている。減圧ライン４５は、不図示の減圧源（例えば、真空ポンプ）に接続される。この例では、複数の吸引口５１、減圧空間５３、コネクタ４４および減圧ライン４５によって真空吸着部７０が構成されている。

複数の吸引口５１を通じて空気あるいはガスを吸引することによって接続部材１５が規制部ＲＭに真空吸着される。これにより、接続部材１５の一部分（湾曲部分と端部との間の部分）が規制面ＲＳに固定されるので、屈曲部１１の発生が抑制される。ここで、屈曲部１１が発生したり消滅したりすると、接続部材１５と規制面ＲＳとが離隔したり、それらが相互に接触したりすることになる。よって、屈曲部１１の発生は、接続部材１５と規制面ＲＳとの摩擦によるパーティクルの発生、騒音の発生および接続部材１５の摩耗をもたらしうる。したがって、屈曲部１１の発生を抑制することは、パーティクルの発生、騒音の発生および接続部材１５の摩耗を抑制するために有効である。特に、リソグラフィー装置ＥＸにおいては、基板ステージ４０が搭載された可動部３０は、１Ｇ以上の加速度で移動しうるので、真空吸着部７０を有しない場合には屈曲部１１が発生し易いことに留意する必要がある。

また、複数の吸引口５１を通じて空気あるいはガスを吸引することによって規制面ＲＳが面している空間（接続部材１５および規制部ＲＭａ、ＲＭｂの周辺の空間）に浮遊するパーティクルが吸引される。つまり、真空吸引部７０は、接続部材１５の一部分と規制部ＲＭとを相互に真空吸着させるとともに、接続部材１５および規制部ＲＭａ、ＲＭｂの周辺の空間からパーティクルを吸引する。

図３（ａ）には、表面部材４８および吸引口５１の１つの構成例が示されている。図３（ａ）に例示されているように、表面部材４８には、接続部材１５の幅に相当する間隔内に複数の吸引孔５１が配列されうる。複数の吸引孔５１の個数は、任意に定めることができる。図３（ｂ）には、表面部材４８および吸引口５１の他の構成例が示されている。図３（ｂ）に示す例では、表面部材４８は、接続部材１５の断面形状と同様の断面形状（波型形状）を有する。これによって、表面部材４８は、真空吸着された接続部材１５の規制面ＲＳにおける移動を制限し、接続部材１５をより安定的に保持することができる。より具体的には、表面部材４８は、接続部材１５が可動部３０の移動方向にずれることを防止するだけでなく、接続部材１５が当該移動方向に直交する方向（図３において上下方向）に移動することも防止することができる。

［第２実施形態］
図４を参照しながら本発明の第２実施形態を説明する。図４は、図１（ｃ）の一部分に相当する部分を示している。なお、ここで特に言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第２実施形態では、真空吸着部７０を構成する吸引孔５１が接続部材１５に設けられている。

接続部材１５は、例えば、減圧ライン５２、ガスライン５５、冷媒ライン５６、信号ライン５７を相互に結合して構成されうる。結合には、例えば、接着剤または熱融着が用いられうる。図４に示す例では、接続部材１５と規制部材ＲＭとを相互に真空吸着させるための吸引孔５１は、減圧ライン５２に連通するように設けられている。つまり、減圧ライン５２は、可動部３０に接続されて可動部３０または基板ステージ４０に負圧を提供するとともに、真空吸着部７０の吸引孔５１に負圧を提供する。ただし、以上のような構成に代えて、真空吸着部７０のための専用の減圧ラインを設けてもよい。

[第３実施形態]
図５を参照しながら本発明の第３実施形態を説明する。なお、ここで特に言及しない事項は、第１又は第２実施形態に従いうる。第３実施形態でも、第２実施形態と同様に、真空吸着部７０を構成する吸引孔５１が接続部材１５に設けられている。接続部材１５は、例えば、減圧ライン５２、ガスライン５５、冷媒ライン５６、信号ライン５７を配列し、これらを被覆部材５８で被覆して構成されうる。被覆部材５８の材料としては、例えば、整形の容易性の点で熱収縮チューブが優れており、発塵・摩耗の低減の点で低摩擦なＰＴＦＥが優れている。被覆部材５８の材料としては、その他、ポリエチレンまたはポリウレタンが好適である。

図５に示す例では、被覆部材５８がすべてのラインを被覆しているが、一部のラインのみを被覆してもよい。被覆部材５８には、真空吸着部７０を構成する吸引孔５１が設けられている。被覆部材５８の内部空間は、不図示の減圧ラインまたは減圧源に接続される。

[第４実施形態]
図６を参照しながら本発明の第４実施形態を説明する。なお、ここで特に言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第４実施形態では、真空吸着部７０は、接続部材１５を規制部ＲＭｂに真空吸着するための複数の吸引部７０ａ、７０ｂ、７０ｃを含む。複数の吸引部７０ａ、７０ｂ、７０ｃは、規制部ＲＭｂの複数の領域にそれぞれ対応するように構成される。図示されていないが、真空吸着部７０は、規制部ＲＭａの複数の領域にそれぞれ対応するように配置され、接続部材１５を規制部ＲＭａに真空吸着するための複数の吸引部も含みうる。基板位置決め機構１４０は、可動部３０の位置に応じて、接続部材１５を規制部ＲＭｂに真空吸着するための複数の吸引部７０ａ、７０ｂ、７０ｃのうち動作させるべき吸引部を決定する制御部ＣＮＴを備えている。制御部ＣＮＴはまた、可動部３０の位置に応じて、接続部材１５を規制部ＲＭａに真空吸着するための複数の吸引部のうち動作させるべき吸引部を選択する。

支持部材４７ｂは、上記の複数の領域にそれぞれ対応するように複数の減圧空間（第１実施形態の減圧空間５３に相当）を有し、該複数の減圧空間は、複数の吸引部７０ａ、７０ｂ、７０ｃのコネクタ４４ａ、４４ｂ、４４ｃにそれぞれ接続されている。コネクタ４４ａ、４４ｂ、４４ｃは、接続管４５ａ、４５ｂ、４５ｃを介して減圧装置６６ａ、６６ｂ、６６ｃに接続されている。ここで、吸引部７０ａは、コネクタ４４ａおよびそれが接続された減圧空間、接続管４５ａならびに減圧装置６６ａを含んで構成されうる。吸引部７０ｂは、コネクタ４４ｂおよびそれが接続された減圧空間、接続管４５ｂならびに減圧装置６６ｂを含んで構成されうる。吸引部７０ｃは、コネクタ４４ｃおよびそれが接続された減圧空間、接続管４５ｃならびに減圧装置６６ｃを含んで構成されうる。

制御部ＣＮＴは、複数の吸引部７０ａ、７０ｂ、７０ｃを個別に制御することができる。接続部材１５と規制部材ＲＭａ、ＲＭｂとが接触している部分の位置は、可動部３０の位置によって一意に定まる。そこで、制御部ＣＮＴは、可動部３０の位置に応じて複数の吸引部７０ａ、７０ｂ、７０ｃを個別に制御しうる。ここで、吸引部７０ａ、７０ｂ、７０ｃの制御は、例えば、減圧装置６６ａ、６６ｂ、６６ｃの圧力の制御および気体吸引量の制御などを含みうる。

可動部３０、接続部材１５および規制部ＲＭａ、ＲＭｂの位置関係が図６に示す状態である場合、規制部材ＲＭｂの複数の領域のうちコネクタ４４ａが接続された領域は、接続部材１５と接触していない。よって、コネクタ４４ａを含む吸引部７０ａは、接続部材１５を規制部材ＲＭｂに真空吸着させていないが、パーティクルを吸引する役割を果たしている。一方、規制部材ＲＭｂの複数の領域のうちコネクタ４４ｂが接続された領域では、コネクタ７０ｂを含む吸引部７０ｂは、接続部材１５を吸引した状態にある。よって、規制部材ＲＭｂの複数の領域のうちコネクタ４４ｃを含む吸引部７０ｃによる真空吸着を解除しても接続部材１５が規制部材ＲＭｂから浮き上がることはない。そこで、制御部ＣＮＴは、吸引部７０ｃの減圧装置６６ｃを停止させる。次に、可動部３０が図６において左方向へ移動すると、接続部材１５を吸引部７０ａによって規制部材ＲＭｂに真空吸着可能になる。そこで、制御部ＣＮＴは、吸引部７０ｂの動作を停止させる。

制御部ＣＮＴは、可動部３０の位置を制御するための制御系に与えられる可動部３０の目標位置を可動部３０の位置として取得することができる。あるいは、制御部ＣＮＴは、可動部３０の位置を計測する計測装置から可動部３０の位置を示す情報を取得してもよい。

図７には、図６に例示される吸引部７０ａ、７０ｂ、７０ｃの構成例が示されている。なお、図６におけるコネクタ４４ａ、４４ｂ、４４ｃはコネクタ４４として示され、図６における接続管４５ａ、４５ｂ、４５ｃは接続管４５として示され、図６における減圧装置６６ａ、６６ｂ、６６ｃは減圧装置６６として示されている。

図７に示す例では、接続管４５と減圧源７０との間には、大流量経路６１と小流量経路６２とが並列に配置されている。小流量経路６２には流量調整弁６５が配置され、流量調整弁６５によって流量が制御される。また、大流量経路６１と小流量経路６２には、それぞれ、開閉弁６３、６４が配置され、開閉弁の開閉動作は、制御装置ＣＮＴによって制御される。以上の構成により、開閉弁６３、６４をともに閉じると、全閉状態になる。開閉弁６４を開き、開閉弁６３を閉じると、小流量状態になる。開閉弁６４を閉じ、開閉弁６３を開くと、大流量状態になる。この場合、吸引のための流量（吸引力）を三段階で制御することができる。

[第５実施形態]
図９を参照しながら本発明の第５実施形態を説明する。なお、ここで特に言及しない事項は、第１乃至第５実施形態に従いうる。第５実施形態の基板位置決め機構または露光装置は、接続部材１５の可動範囲を取り囲むカバー１６と、カバー１６の内部空間のパーティクルを計測する計測器６８とを備えている。制御部ＣＮＴは、計測器６８によって計測されたパーティクルの量が増加すると、吸引力を増加させるように真空吸着部７０を制御しうる。あるいは、制御部ＣＮＴは、計測器６８によって計測されたパーティクルの量が閾値を超えると、吸引力を増加させるように真空吸着部７０を制御しうる。吸引力の制御方法は、例えば第４実施形態に従いうる。

計測器６８としては、例えば、一般的なパーティクルカウンタを使用することができる。あるいは、計測器６８は、カバー１６の内部空間にブラックライトを照射して、撮像装置で撮影した空間画像を解析することで、パーティクルの飛散量を計測するように構成されうる。

［応用例］
本発明の好適な実施形態の物品製造方法は、例えば、半導体デバイス、液晶デバイス等のデバイスの製造に好適である。該物品製造方法は、上記のリソグラフィー装置ＥＸによって基板の上にパターンを形成する工程と、該パターンが形成された基板を処理する工程とを含む。リソグラフィー装置ＥＸが露光装置である場合、パターンを形成する工程は、基板に感光剤を塗布する工程、露光装置を用いて該感光剤を露光する工程、該感光剤を現像する工程を含みうる。リソグラフィー装置ＥＸがインプリント装置である場合、パターンを形成する工程は、インプリント装置において、基板に樹脂を塗布し、該樹脂に原版（モールド）を接触させ、この状態で該樹脂を硬化させる工程を含みうる。

[他の応用例]
本発明は、プリンタヘッド部など、汎用的な駆動装置においても適用可能である。その場合には、大規模な減圧ラインに代えて、簡易な負圧形成機構を設けて真空吸着すればよい。

Claims (10)

1. 可動部と、前記可動部を駆動するアクチュエータとを有する駆動装置であって、
   固定的に配置された第１コネクタと前記可動部に固定された第２コネクタと接続するようにＵ字型に屈曲して配置された接続部材と、
   前記可動部の移動経路に沿って配置され、前記可動部の移動に伴う前記接続部材の形状変化を規制する規制面を有する規制部と、
   前記接続部材の一部分と前記規制部とを相互に真空吸着させるとともに、前記接続部材および前記規制部の周辺の空間からパーティクルを吸引する真空吸着部と、を備える、
   ことを特徴とする駆動装置。
2. 前記規制部は、前記可動部とともに移動する可動規制部と、前記可動規制部に対向して固定的に配置された固定規制部とを含み、
   前記規制面は、前記可動規制部に設けられた可動規制面と、前記固定規制部に設けられた固定規制面とを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記真空吸着部は、前記規制部に配置された複数の吸引部を含み、
   前記駆動装置は、前記可動部の位置に応じて前記複数の吸引部のうち動作させるべき吸引部を決定する制御部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装置。
4. 前記真空吸着部は、前記規制部に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装置。
5. 前記真空吸着部は、前記接続部材に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の駆動装置。
6. 前記接続部材は、前記可動部からガスを吸引する減圧ラインを含み、前記真空吸着部は、前記接続部材に配置された吸引孔を有し、前記吸引孔は、前記減圧ラインに連通している、
   ことを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
7. 前記接続部材が配置される空間におけるパーティクルを計測する計測器を更に備え、
   前記計測器によって計測されたパーティクルの量に応じて前記真空吸着部による吸引力が制御される、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の駆動装置。
8. 前記接続部材は、信号ライン、電力ライン、冷媒ラインおよびガスラインの少なくとも１つを含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の駆動装置。
9. 原版のパターンを基板に転写するリソグラフィー装置であって、
   転写動作のために移動させるべき部材を駆動するように構成された請求項１乃至８のいずれか１項に記載の駆動装置を含む、
   ことを特徴とするリソグラフィー装置。
10. 物品を製造する物品製造方法であって、
    請求項９に記載のリソグラフィー装置によって基板の上にパターンを形成する工程と、
    前記パターンが形成された基板を処理する工程と、
    を含むことを特徴とする物品製造方法。