JP2014022466A5

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Publication number: JP2014022466A5
Application number: JP2012157967A
Authority: JP
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2015-08-27
Anticipated expiration: 2032-07-13

Description

上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのステージ装置は、基準面を有する基台と、前記基準面に沿って移動可能なステージとを有するステージ装置であって、前記ステージを第１方向に沿って案内するように前記第１方向に沿って延びた案内部材と、前記案内部材における第１端側の第１部分および第２端側の第２部分に推力を加えることによって前記ステージを前記第１方向と異なる第２方向に駆動する駆動部と、前記駆動部を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記第１部分に加える推力と前記第２部分に加える推力との合力が、前記ステージが前記案内部材の中央部分から前記第１方向にずれた位置にあるときよりも前記ステージが前記中央部分の位置にあるときの方が大きくなるように前記駆動部を制御し、前記ステージが前記中央部分から前記第１方向にずれた位置にあるときに、前記第１部分および前記第２部分のうち前記ステージから遠い方に加える推力が前記ステージに近い方に加える推力より小さくなるように前記駆動部を制御することを特徴とする。

まず、従来のステージ装置において第１アクチュエータ６および第２アクチュエータ７の推力分配を行う方法について図２および図３を参照して説明する。図２は、従来のステージ装置において、ステージ２をｙ方向に駆動する際の第１アクチュエータ６および第２アクチュエータの推力を表す図である。図２において、矢印８はステージ２に加えられる力の大きさを示し、矢印９ａおよび９ｂは第１アクチュエータ６の推力および第２アクチュエータ７の推力の大きさをそれぞれ示す。また、図２（ｂ）はステージ２の位置が案内部材４の中央部分４ｃにある場合を示す図であり、図２（ａ）および図２（ｃ）はステージ２の位置が案内部材４の中央部分４ｃより第１部分４ａ側および第２部分４ｂ側にある場合をそれぞれ示す図である。従来のステージ装置では、ステージ２に加えられる力が一定となるように、およびステージ２に回転モーメントが生じないように、案内部材４上におけるステージ２の位置に基づいて第１アクチュエータ６および第２アクチュエータ７の推力が制御される。例えば、図２において、矢印８で示されるステージ２に加えられる力がステージ２の位置に関わらず一定である場合、第１アクチュエータ６の推力は、ステージ２の位置がｘ方向に移動するにつれて増加するように制御される。一方で、第２アクチュエータ７の推力は、ステージ２の位置がｘ方向に移動するにつれて減少するように制御される。図３に、案内部材４上におけるステージ２の位置と、第１アクチュエータ６の推力および第２アクチュエータ７の推力との関係を示す。図３において、破線はステージ２に加えられる力、一点鎖線は第１アクチュエータ６の推力、および二点鎖線は第２アクチュエータ７の推力を示す。また、図３において（ａ）、（ｂ）および（ｃ）によって示されるステージ２の位置は、図２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）におけるステージ２の位置にそれぞれ対応する。従来のステージ装置では、上述したように、ステージ２に加えられる力が一定となるように、および案内部材４に回転モーメントが生じないように第１アクチュエータ６および第２アクチュエータ７の推力が決定される。ステージ２の位置が案内部材４の中央部分４ｃにあるとき（図２（ｂ）に示すステージ２の位置のとき）は、案内部材４の重心はその中央部分４ｃにあるため、第１アクチュエータ６および第２アクチュエータ７はほぼ同じ推力になるように制御される。それに対し、図２（ａ）に示すようにステージ２の位置が第１部分４ａ側にあるときは、ステージ２に近い第１アクチュエータ６は推力が大きくなるように制御され、ステージ２から遠い第２アクチュエータ７は推力が小さくなるように制御される。同様に、図２（ｃ）に示すようにステージ２の位置が第２部分４ｂ側にあるときは、ステージ２に近い第２アクチュエータ７は推力が大きくなるように制御され、ステージ２から遠い第１アクチュエータ６は推力が小さくなるように制御される。このように第１アクチュエータ６および第２アクチュエータ７の推力分配を行うと、ステージ２に生じる回転モーメントを抑制することができる。しかしながら、このような推力分配の方法は、ステージ２の位置が案内部材４の中央部分４ｃ付近にあるとき、第１アクチュエータ６および第２アクチュエータ７の推力を大きく制限することとなる。例えば、図３において、ステージ２の位置が（ｂ）にあるときの第１アクチュエータ６の推力は、ステージ２の位置が（ａ）にあるときと比較して、最大で半分程度にまで大きく制限されうる。そのため、従来のステージ装置では、ステージ２が案内部材４の中央部分４ｃ付近にあるときに、ステージ２に加えられる力を大きくし、ステージ２のｙ方向の位置決めを更に高速化できる余地がある。そこで、第１実施形態のステージ装置１００では、ステージ２が案内部材４の中央部分４ｃに近づくにつれて、ステージ２に加えられる力が大きくなるように、およびステージ２に生じる回転モーメントを抑制するように駆動部５が制御される。

第２案内部材２０は、ステージ２をｙ方向に沿って案内するようにｙ方向に沿って延びており、第２案内部材２０における第３端側２０’の第３部分２０ａおよび第４端側２０’’の第４部分２０ｂを含む。第２駆動部２１は、第２案内部材２０の第３部分２０ａに推力を加える第３アクチュエータ２２および第４部分２０ｂに推力を加える第４アクチュエータ２３を含み、第２案内部材２０を介してステージ２をｘ方向に駆動する。第３アクチュエータ２２は、例えば、ｘ方向に延伸した固定子２２ａと、固定子２２ａに沿って移動可能な可動子２２ｂとを含むリニアモータによって構成され、可動子２２ｂには第２案内部材２０の第３部分２０ａが固定される。同様に、第４アクチュエータ２３は、例えば、ｘ方向に延伸した固定子２３ａと、固定子２３ａに沿って移動可能な可動子２３ｂとを含むリニアモータによって構成され、可動子２３ｂには第２案内部材２０の第４部分２０ｂが固定される。第２実施形態において制御部１４は、第２計測部１２によって計測されたステージ２のｙ方向における位置に基づいて第３アクチュエータ２２の推力および第４アクチュエータ２３の推力を決定する。そして、制御部１４は、減算部１５によって算出された制御偏差が小さくなるように駆動部５を制御する。

＜リソグラフィ装置の実施形態＞本発明の実施形態にかかるステージ装置を有するリソグラフィ装置について説明する。ここでは、リソグラフィ装置としてインプリント装置３００を例に挙げ、図８を参照して説明する。図８は、本発明のインプリント装置３００の構成を示す概略図である。インプリント装置３００は、モールド３０を保持するモールド保持部３１、基板上の樹脂（インプリント材）に光（紫外光）を照射する光照射部３２、基板３に樹脂を塗布する塗布部３３、および第１実施形態のステージ装置１００を含む。ステージ装置１００は、基板３を保持するステージ２を含み、上述したように第１アクチュエータ６および第２アクチュエータ７の推力分配を行いながら、ステージ２を駆動する。また、モールド保持部３１および塗布部３３は、構造体３４によって支持されている。

インプリント装置３００は、基板３を保持したステージ２を一定速度で塗布部３３の下を通過させ、基板上の各ショット領域３ａに樹脂を塗布する。そして、パターンが形成されたモールド３０を基板上の樹脂に押し付けた状態で紫外光を照射し、樹脂を硬化させる。硬化した樹脂からモールド３０を剥離することによって基板上にパターンが形成される。本実施形態のインプリント装置３００は、第１実施形態のステージ装置１００を適用しており、従来のステージ装置を適用した場合と比べ、ステージ２が中央部分４ｃにある場合におけるステージ２に加えられる力（加速度およびジャーク）を大きくすることができる。そのため、インプリント装置３００におけるスループットを向上させることができる。また、ステージ装置１００において、ステージ２の加速度を大きくできることは、ステージ２の減速度も大きくすることができる。そのため、ステージ装置１００は、基板上に樹脂を塗布する工程が終了したときのステージ２の減速距離（ステージ２が停止するまでの距離）を小さくすることができる。

Claims

基準面を有する基台と、前記基準面に沿って移動可能なステージとを有するステージ装置であって、
前記ステージを第１方向に沿って案内するように前記第１方向に沿って延びた案内部材と、
前記案内部材における第１端側の第１部分および第２端側の第２部分に推力を加えることによって前記ステージを前記第１方向と異なる第２方向に駆動する駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
前記第１部分に加える推力と前記第２部分に加える推力との合力が、前記ステージが前記案内部材の中央部分から前記第１方向にずれた位置にあるときよりも前記ステージが前記中央部分の位置にあるときの方が大きくなるように前記駆動部を制御し、
前記ステージが前記中央部分から前記第１方向にずれた位置にあるときに、前記第１部分および前記第２部分のうち前記ステージから遠い方に加える推力が前記ステージに近い方に加える推力より小さくなるように前記駆動部を制御することを特徴とするステージ装置。
前記制御部は、前記ステージに生じる回転モーメントを抑制するように、前記第１部分に加える推力および前記第２部分に加える推力を決定することを特徴とする請求項１に記載のステージ装置。
前記制御部は、前記第１部分および前記第２部分のうち前記ステージから遠い方に加える推力が、前記ステージが前記中央部分に近づくにつれて増加するように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のステージ装置。
前記制御部は、前記第１部分および前記第２部分のうち前記ステージから近い方に加える推力が、前記案内部材上における前記ステージの位置に対して一定になるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のステージ装置。
前記中央部分は、前記第１部分と前記第２部分との中点を含み、
前記制御部は、前記ステージが前記中央部分の位置にあるときにおいて前記合力が一定になるように前記駆動部を制御することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のステージ装置。
前記制御部は、前記ステージを前記第２方向に移動させる距離に応じて、前記ステージを前記第２方向に移動させる際の速度、加速度およびジャークを決定することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のステージ装置。
前記案内部材に沿って前記ステージを前記第１方向に駆動する第２駆動部を更に含むことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のステージ装置。
パターンを基板に形成するリソグラフィ装置であって、
前記リソグラフィ装置は、請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のステージ装置を含み、
前記基板は、前記ステージによって保持されることを特徴とするリソグラフィ装置。
請求項８に記載のリソグラフィ装置を用いてパターンを前記基板に形成するステップと、
前記ステップでパターンが形成された前記基板を加工するステップと、
を有することを特徴とする物品の製造方法。