JP2015230927A - 移動装置、荷電粒子線描画装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 固定子と可動子とを含む駆動手段を有する移動装置であって、駆動手段から周囲に漏れる磁場を低減するうえで有利な移動装置を提供することを目的とする。【解決手段】 第１の方向に移動可能な移動部材と、前記移動部材を駆動する駆動手段と、磁性材で構成され、前記駆動手段からの磁場の少なくとも一部を遮蔽する磁場遮蔽手段と、を備え、前記駆動手段は、固定子と、前記移動部材に連結された可動子と、を含み、前記磁場遮蔽手段は、前記移動部材に連結され、前記移動部材と前記可動子との間に配置された第１の板と、前記第１の板に連結され、前記第１の方向に沿う端部を有する一対の側板と、前記固定子に連結された第２の板と、を含み、前記第２の板は、前記移動部材の前記第１の方向への移動に応じた複数の位置で、前記第１の板と前記一対の側板とともに前記固定子の一部および可動子を囲むように、前記第１の方向に沿って配置されることを特徴とする。【選択図】 図３

Description

本発明は移動装置に関する。また、移動装置を備える荷電粒子線描画装置に関する。

従来から、フォトマスクの作成ツールの一つとして、電子線を基板に照射してパターンを描画する電子線描画装置が知られている。また、近年では、多数の電子線を同時に基板に照射するマルチビーム型の電子線描画装置により半導体デバイスを製造することも提案されている。

半導体デバイスを製造する場合には、従来に比べて、高い処理能力（スループット）が要求され、そのため、基板を移動させる移動装置の高速性も要求される。

従来のステッパやスキャナなどの光露光装置では、エアガイド機構を用いて移動部材を浮上させて移動部材の移動を案内することが一般的であった。しかしながら、電子線描画装置では、真空環境において電子線を基板に照射する必要があるため、信頼性の観点から、エアガイド機構を用いずに移動を案内することが望まれる。

特許文献１は、エアガイドを用いずに移動部材の移動を案内する露光装置（ＥＵＶ光を用いた露光装置）を記載している。特許文献１に記載される露光装置は、粗動ステージと微動ステージを有し、ボイスコイルモータを用いて微動ステージを浮上させて移動を案内している。

特開２０１１−３７８２号公報

特許文献１に記載される露光装置のボイスコイルモータは磁気シールドに覆われていない。そのため、特許文献１の構成を電子線描画装置の移動装置に適用した場合、ボイスコイルモータから生じる磁場が、基板に電子線を照射する際の照射精度（描画精度）に大きな影響を与えてしまう恐れがある。

また、ボイスコイルモータの固定子と可動子の各々を個別に磁気シールドで覆う場合、各要素からの磁場を完全に遮蔽しようとすると移動部材とともに移動するユニットの重量が大きくなってしまい、さらに、固定子と可動子の相互作用に干渉しないようにするには配置上の制約が大きい。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、固定子と可動子とを含む駆動手段を有する移動装置であって、駆動手段から周囲に漏れる磁場を低減するうえで有利な移動装置を提供することを目的とする。

本発明の移動装置は、第１の方向に移動可能な移動部材と、前記移動部材を駆動する駆動手段と、磁性材で構成され、前記駆動手段からの磁場の少なくとも一部を遮蔽するための磁場遮蔽手段と、を備え、前記駆動手段は、固定子と、前記移動部材に連結された可動子と、を含み、前記磁場遮蔽手段は、前記移動部材に連結され、前記移動部材と前記可動子との間に配置された第１の板と、前記第１の板に連結され、前記第１の方向に沿う端部を有する一対の側板と、前記固定子に連結された第２の板と、を含み、前記第２の板は、前記移動部材の前記第１の方向への移動に応じた複数の位置で、前記第１の板と前記一対の側板とともに前記固定子の一部および可動子を囲むように、前記第１の方向に沿って配置されることを特徴としている。

本発明によれば、固定子と可動子とを含む駆動手段を有する移動装置であって、駆動手段から周囲に漏れる磁場を低減するうえで有利な移動装置を提供することができる。

電子線描画装置の概略構成を示す図 （ａ）移動ユニットＸＭＶ、ＹＭＶの上面図、（ｂ）図２（ａ）のＡ−Ａ矢視図 移動ユニットＹＭＶ周辺の正面図 図３のＢ−Ｂ矢視図 描画シーケンスにおける移動ユニットＸＭＶ、ＹＭＶの動作を示す図 磁気シールドユニットの変形例を示す図

（電子線描画装置の構成）
図１には、本実施形態の電子線描画装置（荷電粒子線描画装置）１００の概略構成が示されている。電子線描画装置１００は、半導体デバイス製造工程の一つであるリソグラフィ工程において用いられる。図１において、鉛直方向をＺ軸方向（第２の方向）とし、水平面内で互いに直交する２方向をＸ軸方向（第３の方向）、Ｙ軸方向（第１の方向）とする。

電子線描画装置１００は、チャンバ１０と、電子線照射ユニット１３と、ステージ装置５０とを備える。

チャンバ１０は、ステージ装置５０の周囲の空間を外部の空間から分離する隔壁である。真空ポンプ１１は、チャンバ１０に接続され、チャンバ１０内を排気する。真空ポンプ１１は、例えば、クライオポンプやターボ分子ポンプである。チャンバ１０および真空ポンプ１１は、ステージ装置５０の周囲に真空環境を形成する。

電子線照射ユニット１３は、電子線を発生し、ウエハ（基板）上の領域に向けて複数の電子線を照射する。電子線照射ユニット１３は、電子線を発生する電子銃（不図示）、電子銃からの電子線を複数の電子線に分割するアパーチャアレイ（不図示）、複数の電子線の各々のオンオフを制御する制御素子アレイ（不図示）、複数の電子線を偏向する偏向アレイ（不図示）を備え、これらは筐体１３ａに収納される。電子線照射ユニット１３の構成は、この構成に限定されない。複数の電子線を用いてウエハ上にパターンを形成可能であればよく、例えば、制御素子アレイは反射型であってもよい。

ステージ装置（移動装置）５０は、ウエハを所定の位置に位置決めする。ステージ装置５０は、マウント１２を介してチャンバ１０の底面（あるいは床）上に支持されたベース１と、ベース１に対してＸ軸方向に移動可能な移動ユニットＸＭＶと、移動ユニットＸＭＶに対してＹ軸方向に移動な移動ユニットＹＭＶと、を備える。マウント１２は空気ばねを有し、チャンバ１０の底面（あるいは床）からベース１に伝わる振動を低減する。マウント１２は、ベース１の底面の４箇所に配置されている。

電子線描画装置１００は、制御部６０を備える。制御部６０は、ＣＰＵ、メモリ等を有する複数の回路基板を有し、これらの回路基板は制御ラックに収納される。また、制御部６０は、電子線描画装置のシーケンスを制御する主制御部６１と、装置を構成する各ユニットを制御するためのユニット制御部（図１では電子線照射ユニット１３を制御する照射制御部６２と、ステージ装置５０を制御するステージ制御部６３を図示している）とを有する。ステージ制御部６３は、ドライバ（アンプ）、ＣＰＵ、メモリ等を有し、移動ユニットＸＭＶ、ＹＭＶの移動を制御する。ステージ制御部６３は主制御部６１と通信可能であり、主制御部６１からの情報を用いて移動ユニットＸＭＶ、ＹＭＶを制御する。

図２（ａ）は、移動ユニットＸＭＶ、移動ユニットＹＭＶの上面図を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ矢視図（一部の構成の図示を省略）を示す。図３は、移動ユニットＹＭＶ周辺の正面図を示す。図４は、図３のＢ−Ｂ矢視図（一部の構成の図示を省略）を示す。以下、これらの図面を参照しながら、ステージ装置５０を構成する各ユニットの構成を説明する。

（移動ユニットＸＭＶの構成）
図２（ａ）を参照しながら、移動ユニットＸＭＶの構成を説明する。移動ユニットＸＭＶは、天板２と、天板２の下面に設けられたリニアモータＸＬＭ１の可動子（不図示）と、天板２の上面に設けられたリニアモータＹＬＭ１、ＹＬＭ２の固定子と、リニアモータＺＬＭ１、ＺＬＭ２、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４の固定子と、リニアモータＸＬＭ２の固定子と、を有する。リニアモータＸＬＭ１の固定子は、ベース１上に、Ｘ軸方向に沿って配置される。移動ユニットＸＭＶは、リニアモータＸＬＭ１が発生する推力によりＸ軸方向に移動可能である。移動ユニットＸＭＶはリニアガイドＸＬＧによってベース１上に支持され、リニアガイドは、移動ユニットＸＭＶのＸ軸方向の移動を案内する。リニアガイドＸＬＧは、転動ガイドあるいは転がり軸受と称されることもあり、ボール（鋼球）やローラーなどの転動体を用いたガイドである。

また、移動ユニットＸＭＶのＸ軸方向における位置は位置センサ（不図示）によって計測される。ステージ制御部６３は、位置センサの出力と、主制御部からの情報にもとづいてリニアモータＸＬＭ１を駆動し、移動ユニットＸＭＶの位置を制御する。位置センサとして、例えば、リニアエンコーダや干渉計が用いられる。

（移動ユニットＹＭＶの構成）
図２（ａ）、図３を参照しながら、移動ユニットＹＭＶの構成を説明する。移動ユニットＹＭＶは、ウエハを搭載する天板３（移動部材）を有する。天板３上には、ウエハ保持面が形成されたウエハチャック４が取り付けられている。天板３の材質はケイ素鋼板やセラミックである。さらに、移動ユニットＹＭＶは、Ｘ軸方向の端部から順に、リニアモータＹＬＭ１、ＹＬＭ２の可動子と、リニアモータＺＬＭ１、ＺＬＭ２、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４の可動子と、リニアモータＸＬＭ２の可動子と、を有する。これらのリニアモータの具体的な構成については後述する。

移動ユニットＹＭＶは、リニアモータＹＬＭ１、ＹＬＭ２が発生する推力によりＹ軸方向に移動可能であり、リニアモータＸＬＭ２が発生する推力によりＸ軸方向に移動可能であり、リニアモータＺＬＭ１、ＺＬＭ２、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４が発生する推力によりＺ軸方向に移動可能である。また、移動ユニットＹＭＶは、リニアモータＹＬＭ１、ＹＬＭ２が発生する推力の差に応じてθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）に移動可能であり、リニアモータＺＬＭ１、ＺＬＭ２、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４が発生する推力の差に応じてθｘ方向（Ｘ軸回りの回転方向）、θｙ方向（Ｙ軸回りの回転方向）に移動可能である。

移動ユニットＹＭＶの位置は干渉計を用いて計測される。天板３の上面には、移動ユニットＹＭＶの位置を計測するためのミラーＸＢＭ、ＹＢＭが取り付けられている。ミラーＸＢＭは、ＹＺ平面に沿う反射面を有し、干渉計ＸＩＦからの計測光を反射し、反射光を干渉計ＸＩＦに導くように構成される。ミラーＹＢＭは、ＸＺ平面に沿う反射面を有し、干渉計ＹＩＦ１、ＹＩＦ２からの計測光を反射し、反射光を干渉計ＹＩＦ１、ＹＩＦ２に導くように構成される。干渉計ＸＩＦ、ＹＩＦ１、ＹＩＦ２は、検出した光にもとづいて、移動ユニットＹＭＶのＸ軸方向、Ｙ軸方向、θｚ方向の位置を計測する。また、ミラーＸＢＭは、その上面にＸＹ平面に沿う反射面を有し、不図示の干渉計を用いて移動ユニットＹＭＶのＺ軸方向、θｘ方向、θｙ方向の位置を計測する。ステージ制御部６３は、干渉計の出力と、主制御部からの情報にもとづいて各リニアモータを駆動し、移動ユニットＹＭＶの位置を制御する。

また、移動ユニットＹＭＶは、リニアモータ（駆動手段）ＹＬＭ、ＺＬＭ、ＸＬＭからの磁場の少なくとも一部を遮蔽するための磁気シールドユニット（磁場遮蔽手段）４１、４２、４３、２の一部である上板４１および側板４２、４３を有する。磁気シールドユニットについて具体的な構成は後述する。

さらに、移動ユニットＹＭＶは、移動ユニットＹＭＶを浮上支持するための浮上支持ユニットＺＳＵ１、ＺＳＵ２の一部である磁性体の部材３２と、部材３２に搭載された永久磁石ＺＭ１、ＺＭ２と、を有する。浮上支持ユニットＺＳＵ１、ＺＳＵ２について具体的な構成は後述する。

（リニアモータＹＬＭ１、ＹＬＭ２の構成）
図２（ａ）、図３、図４を参照しながら、リニアモータ（駆動手段）ＹＬＭ１、ＹＬＭ２の構成を説明する。リニアモータＹＬＭ１とＹＬＭ２はＸ軸方向に離間して配置される。以下、リニアモータＹＬＭ１の構成について説明し、リニアモータＹＬＭ２の構成についてはリニアモータＹＬＭ１と同様であるとして説明を省略する。

リニアモータＹＬＭ１は、可動子と固定子とを含む。可動子は、天板３の底面側に連結された磁石列（可動子）ＹＭＡ１、ＹＭＡ２を有し、固定子は、天板２の上面に設けられたコイル列（固定子）ＹＣＡを有する。

磁石列ＹＭＡ１、ＹＭＡ２は、所定の間隔を隔てて対向するように支持部材２２、２３、２４に支持される。磁石列ＹＭＡ１、ＹＭＡ２はそれぞれＹ軸方向に配列された複数の永久磁石（磁石）を有する。各磁石列を構成する複数の永久磁石は、下面がＮ極である永久磁石と、下面がＳ極である永久磁石とを有し、Ｎ極とＳ極が交互に配置されるように構成される。本実施形態では各磁石列は４個の永久磁石を有するが、永久磁石の個数はこれに限定されない。また、磁石列ＹＭＡ１を構成する永久磁石と磁石列ＹＭＡ２を構成する永久磁石は、異極が対面するように構成される。

支持部材は、磁石列ＹＭＡ１の上面に固定されたヨーク２２と、磁石列ＹＭＡ２の下面に固定されたヨーク２３と、ヨーク２２とヨーク２３のＸ軸方向の両端を連結する一対の連結部材２４とで構成される。これらのヨーク２２、２３は、軟鉄板であり、磁石列ＹＭＡ１、ＹＭＡ２間の磁束を強化する。

コイル列ＹＣＡは、Ｙ方向を長手方向としている。コイル列ＹＣＡはＹ軸方向に配列された複数のコイルを有し、複数のコイルの各々は、Ｘ軸方向に沿う直線状の２つの導体部分を有し、複数のコイルは、Ｙ軸方向において、磁石列ＹＭＡ１を構成する永久磁石の配置に関連づけられたピッチで配置される。複数のコイルは、Ｘ軸方向の両端において支持部材２１によって支持され、支持部材２１は、Ｙ軸方向を長手方向とし、Ｙ軸方向の両端において天板２に固定される。

このような構成により、磁石列ＹＭＡ１、ＹＭＡ２によって形成される磁束と、コイルの導体部に流れる電流との相互作用により、移動ユニットＹＭＶ（天板３）にＹ軸方向の推力を付与する。

リニアモータＹＬＭ１、ＹＬＭ２は、ステージ制御部６３により制御される。本実施形態では、多相励磁駆動式（本実施形態では２相）により制御され、ドライバは各相のコイルに移動ユニットＹＭＶのＹ軸方向の位置に応じた電流を供給する。また、ステージ制御部６３は、移動ユニットＹＭＶのＹ軸方向の位置に応じて、複数のコイルの中で励磁コイルを切り替える切り替え回路６４（切り替え手段）を有する。切り替え回路は、磁石列ＹＭＡ１、ＹＭＡ２あるいは天板３に対向するコイルのみに通電し、これにより、推力に寄与しないコイルあるいは天板３により覆われていないコイルから磁場が生じないようにしている。

また、リニアモータＹＬＭ１、ＹＬＭ２が発生する推力を異ならせることで、移動ユニットＹＭＶをθｚ方向に駆動することができる。

コイル列ＹＣＡ１のＹ軸方向の長さは、ウエハ保持面のＹ軸方向の寸法（本実施形態では３００ｍｍウエハ）の２倍以上であり、例えば、６００ｍｍ以上１５００ｍｍ未満である。また、ステージ装置のサイズの小型化、キャリブレーションや搬送等の移動ストロークの観点から、好適には、７００ｍｍ以上１２００ｍｍ未満である。

（リニアモータＺＬＭ１、ＺＬＭ２、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４の構成）
図２（ａ）、図２（ｂ）、図３、図４を参照しながら、リニアモータ（駆動手段）ＺＬＭ１、ＺＬＭ２、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４の構成を説明する。リニアモータＺＬＭ１、ＺＬＭ２、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４はＸ軸方向に離間して配置される。以下、リニアモータＺＬＭ１の構成について説明し、リニアモータＺＬＭ１、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４の構成についてはリニアモータＺＬＭ１と同様であるとして説明を省略する。

リニアモータＺＬＭ１は、可動子と固定子とを含む。可動子は、天板３の底面側に設けられた磁石列（可動子）ＺＭＡ１、ＺＭＡ２を有し、固定子は、天板２の上面に設けられたコイル（固定子）ＺＣを有する。

磁石列ＺＭＡ１、ＺＭＡ２は、所定の間隔を隔てて対向するように支持部材２８、２９、３０に支持されている。各磁石列ＺＭＡ１、ＺＭＡ２はそれぞれＺ軸方向に配列された複数の永久磁石（磁石）を有する。各磁石列を構成する永久磁石は、右側面（＋Ｘ側の側面）がＮ極である永久磁石と、左側面（−Ｘ側の側面）がＳ極である永久磁石とを有する。本実施形態では各磁石列は２個の永久磁石を有する。また、磁石列ＺＭＡ１を構成する永久磁石と磁石列ＺＭＡ２を構成する永久磁石は、異極が対面するように構成される。

支持部材は、磁石列ＺＭＡ１の右側面に固定されたヨーク２８と、磁石列ＺＭＡ２の左側面に固定されたヨーク２９と、ヨーク２８とヨーク２９のＺ軸方向の両端を連結する一対の連結部材３０とで構成される。これらのヨーク２８、２９は軟鉄板であり、磁石列ＺＭＡ１、ＺＭＡ２間の磁束を強化する。

コイルＺＣは、Ｙ軸方向を長手方向としている。コイルＺＣは支持部材により支持され、支持部材は、コイルＺＣのＹ軸方向の両端において移動ユニットＸＭＶに固定される。コイルＺＣは、Ｙ軸方向に沿う直線状の２つの導体部分を有する。２つの導体部分の各々は、Ｚ軸方向に配列された磁石列ＺＭＡ１（ＺＭＡ２）を構成する２個の永久磁石の各々と対向するように配置される。

このような構成により、磁石列ＺＭＡ１、ＺＭＡ２によって形成される磁束が鎖交するコイルＺＣ１の導体部への通電により、移動ユニットＹＭＶ（天板３）にＺ軸方向の推力を付与する。リニアモータＺＬＭ１、ＺＬＭ２、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４による天板３のＺ軸方向における移動ストロークは、リニアモータＹＬＭ１、ＹＬＭ２による天板３のＹ軸方向における移動ストロークよりも短い。

（リニアモータＸＬＭ２の構成）
図２（ａ）、図３、図４を参照しながら、リニアモータ（駆動手段）ＸＬＭ２の構成を説明する。

リニアモータＸＬＭ２は、可動子と固定子とを含む。可動子は、天板３の底面に設けられた磁石列（可動子）ＸＭＡ１、ＸＭＡ２を有し、固定子は、天板２の上面に設けられたコイル（固定子）ＸＣを有する。

磁石列ＸＭＡ１、ＸＭＡ２は、所定の間隔を隔てて対向するように支持部材２５、２６、２７に支持されている。各磁石列ＸＭＡ１、ＸＭＡ２はそれぞれＸ軸方向に配列された複数の永久磁石（磁石）を有する。各磁石列を構成する永久磁石は、上面がＮ極である永久磁石と、下面がＳ極である永久磁石とを有する。本実施形態では各磁石列は２個の永久磁石を有する。また、磁石列ＸＭＡ１を構成する永久磁石と磁石列ＸＭＡ２を構成する永久磁石は、異極が対面するように構成される。

支持部材は、磁石列ＸＭＡ１の上面に固定されたヨーク２５と、磁石列ＸＭＡ２の下面に固定されたヨーク２６と、ヨーク２５とヨーク２６のＸ軸方向の両端を連結する一対の連結部材２７とで構成される。これらのヨーク２５、２６は軟鉄板であり、磁石列ＺＭＡ１、ＺＭＡ２間の磁束を強化する。

コイルＸＣは、Ｙ軸方向を長手方向としている。コイルＸＣは支持部材により支持され、支持部材は、コイルＸＣのＹ軸方向の両端において移動ユニットＸＭＶに固定される。コイルＸＣは、Ｙ軸方向に沿う直線状の２つの導体部分を有する。２つの導体部分の各々は、Ｘ軸方向に配列された磁石列ＸＭＡ１（ＸＭＡ２）を構成する２個の永久磁石の各々と対向するように配置される。

このような構成により、磁石列ＸＭＡ１、ＸＭＡ２によって形成される磁束が鎖交するコイルＸＣの導体部への通電により、移動ユニットＹＭＶ（天板３）にＸ軸方向の推力を付与する。リニアモータＸＬＭ２による天板３のＸ軸方向における移動ストロークは、リニアモータＹＬＭ１、ＹＬＭ２による天板３のＹ軸方向における移動ストロークよりも短い。

（磁気シールドユニットの構成）
磁気シールドユニットは、天板３に連結され、天板３と可動子群との間に配置された上板（第１の板）４１と、可動子群の両側において上板４１に連結され、Ｙ軸方向に沿う端部を有する一対の側板４２、４３と、固定子群（固定子）に連結された天板（第２の板）２と有する。上板４１及び天板３は、ＸＹ平面に沿う平面を有し、ＹＺ平面に沿う平面を有する。上板４１、側板４２、４３、天板２は磁性材で構成される。磁性材として、例えば、鉄やニッケルなどの高透磁率材料が用いられる。

天板２は、移動ユニットＹＭＶ（あるいは可動子）のＹ軸方向の移動範囲にわたって、リニアモータＹＬＭ１、ＹＬＭ２、ＺＬＭ１、ＺＬＭ２、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４、ＸＬＭ２の固定子群（固定子）の下方に設けられる。つまり、天板２は、天板３のＹ軸方向への移動に応じた複数の位置で、上板４１と側板４２、４３とともに、可動子群と、固定子群の一部（可動子群と固定子群の少なくとも一部）を囲むように配置される。複数の位置は、例えば、移動部材の移動範囲（移動ストローク）の両端における位置である。また、Ｙ軸方向において、リニアモータＹＬＭの可動子の寸法をｙ１とし、磁気シールドユニットの上板の寸法をｙ２とし、リニアモータＹＬＭの固定子の寸法をｙ３とした場合に、ｙ１＜ｙ２＜ｙ３の関係を満たすように構成されている。

また、天板２は、天板３のＹ軸方向への移動に応じた複数の位置で、側板４２、４３の端部と隙間を介して対向するように配置される。上板４１のＸ軸方向およびＹ軸方向の寸法は、可動子群が配置される領域の寸法よりも大きい。

（浮上支持ユニットＺＳＵ１、ＺＳＵ２の構成）
図２（ａ）、図３を参照しつつ、浮上支持ユニットＺＳＵ１、ＺＳＵ２の構成を説明する。浮上支持ユニットＺＳＵ１とＺＳＵ２はＸ軸方向に離間して配置される。以下、リニアモータＺＳＵ１の構成について説明し、リニアモータＺＳＵ２の構成についてはリニアモータＺＳＵ１と同様であるとして説明を省略する。

浮上支持ユニットＺＳＵ１は、磁気シールドユニットの側板４２に取り付けられた磁性部材３１、永久磁石ＺＭ１、ＺＭ２と、天板２に支持部材により支持された磁性部材３２と、を有する。

磁性部材３２は、Ｙ軸方向に沿って延びており、移動ユニットＹＭＶのＹ軸方向の移動ストロークにわたって設けられている。磁性部材３２には、ＸＹ平面に沿う平面部が形成されている。永久磁石ＺＭ１は上面がＮ極であり、永久磁石ＺＭ２は上面がＳ極である。これらの磁極と平面部は微小隙間を介して対向しており、両者の間に磁気ギャップに応じた磁気吸引力を発生させることができる。

本実施形態の浮上支持ユニットによれば、磁気ギャップの二乗に応じて変化する磁気吸引力を用いて移動ユニットＹＭＶに浮上力を付与することができる。そのため、リニアモータＺＬＭ１、ＺＬＭ２、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４のみで移動ユニットＹＭＶに浮上力を付与する場合に比べて、リニアモータＺＬＭ１、ＺＬＭ２、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４の発熱量を低減することができる。

なお、浮上支持ユニットＺＳＵ１、ＺＳＵ２を構成する永久磁石の個数、磁極の配置は本実施形態の構成に限定されるものではない。

従来の、大気雰囲気で露光を行うリソグラフィ装置では、長ストロークで移動する移動ユニットを静圧軸受により浮上させる構成が一般的である。しかしながら、電子線描画装置のように真空雰囲気で露光を行う場合には、ステージ装置の周囲に気体が漏れてしまうと真空度が低下してしまう恐れがある。本実施形態の浮上支持ユニットＺＳＵ１、ＺＳＵ２は、磁気吸引力を用いて移動ユニットに浮上力を付与しているため、装置の信頼性を向上させることが可能となる。

（描画シーケンスにおける移動ユニットＸＭＶ、ＹＭＶの動作）
図５を参照しながら、描画シーケンスにおける移動ユニットＸＭＶ、ＹＭＶの動作を説明する。以下に説明する描画シーケンスは制御部６０により実行される。

電子線描画装置１００に搬入され、ウエハチャック４の保持面に載置されたウエハＷに対して、描画シーケンスが実行される。

ステージ制御部６３は、複数の電子線をウエハＷに照射しながらＹ軸方向に移動ユニットＹＭＶを走査し、１回の走査が終了すると、移動ユニットＸＭＶと移動ユニットＹＭＶをともにＸ軸方向に移動し、再び複数の電子線をウエハＷに照射しながらＹ軸方向（先の走査とは反対方向）に移動ユニットＹＭＶを走査する。このように、ウエハＷ（天板２）をＹ軸方向に走査する動作とＸ軸方向に走査する動作とを交互に行う（繰り返す）ことにより、ウエハＷの全面にパターンを形成することが可能となる。

以上のように、本実施形態の磁気シールドユニットは、移動部材に連結された上板４１と、上板に連結された一対の側板４２、４３と、固定子に連結された天板３と、を有する。さらに、天板３は、移動部材のＹ軸方向への移動に応じた複数の位置で側板４２、４３とともに、可動子と、固定子の一部を囲んでいる。このような構成により、固定子および可動子を個別に磁気シールドで覆う構成にした場合に比べて移動ユニットの重量を小さくすることができ、さらに、可動子と固定子の配置上の自由度を高くすることが可能となる。

本明細書において、「連結」なる用語は、２つの物体が直接的に（２つの物体が接触している状態で）連結される形態に限定されず、２つの物体が間接的に（物体間に他の部材を介在させた状態で）連結されている形態も含む意味で使用される。

本実施形態の磁気シールドユニットは、Ｙ軸方向に直交する所定の平面内で、リニアモータＹＬＭ１、ＹＬＭ２、ＺＬＭ１、ＺＬＭ２、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４、ＸＬＭ２の可動子を囲んでいるが、いずれかのリニアモータの可動子を囲むようにしてもよい。例えば、リニアモータＸＬＭ２、リニアモータＺＬＭ１、ＺＬＭ２、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４のみを天板２と天板３の間に配置し、磁気シールドユニットがこれらのリニアモータを囲むように構成してもよい。駆動方向が異なる複数のリニアモータを１つの磁気シールドユニットで囲むことにより、移動ユニットの重量をさらに小さくすることができ、可動子と固定子の配置上の自由度をさらに高くすることが可能となる。

本実施形態の磁気シールドユニットの一対の側板の下端部は、下板の上面に対向しているため、側板と下板の間を通過する磁場の漏れを低減することができる。

本実施形態の磁気シールドユニットは、上板および側板が一体で形成されているが、独立した上板と側板を締結や接着により接合してもよい。

本実施例では、天板２を磁気シールドユニットの下板としたが、天板２の上面に別途、磁気シールドユニットの下板（第２の板）を設けてもよい。この場合には、天板２を磁性体以外の材質で構成することが可能となり、剛性・重量・加工性の面での自由度が向上する。

［変形例］
図６を参照しながら、磁気シールドユニットの変形例を説明する。上述の実施形態とは、磁気シールドユニットの側板および下板の構成が異なる。

本変形例の磁気シールドユニット４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ、２ａは、天板３の底面に設けられた上板４１ａと、上板に連結された一対の側板４２ａ、４３ａと、天板２ａと有する。上板４１ａ、側板４２ａ、４３ａ、天板２ａは、それぞれ、上述の実施形態における上板４１、側板４２、４３、天板２に対応し、特に言及しない点については上述の実施形態と同様であるものとする。

天板２ａには、側板４２ａ、４３ａに対向する位置に溝６０が形成されている。側板４２ａ、４３の下端部は、溝６０に挿入されている。

（電子線描画装置を用いた物品の製造方法）
本発明の物品（半導体集積回路素子、液晶表示素子、ＣＤ−ＲＷ、フォトマスク、ＭＥＭＳ等）の製造方法は、前述の実施形態の荷電粒子線描画装置を用いてレジストが塗布された基板上にパターン潜像を形成する工程と、パターン潜像が形成された基板を現像する工程とを含む。さらに、他の周知の加工工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含んでも良い。

以上、本実施形態の電子線描画装置について説明したが、電子線にかぎらずイオンビームなどを用いてもよい。つまり荷電粒子線を用いて描画を行う荷電粒子線描画装置において適用可能である。また、マルチビーム型に限定されず、単一ビームを用いた描画装置にも適用可能である。

本実施形態の移動装置は、半導体デバイス製造の用途に限らず、基板を移動させながら所定の処理をする装置であって、基板周辺の磁場変動を低減すべき装置に適用可能である。「基板」は、ウエハ、ガラス基板などであってもよく、材質や厚さは限定されない。

５０ ステージ装置
３ 天板
ＹＬＭ１、ＹＬＭ２ リニアモータ
ＺＬＭ１、ＺＬＭ２、ＺＬＭ３、ＺＬＭ４ リニアモータ
ＸＬＭ２ リニアモータ
ＸＣ コイル
ＹＣＡ コイル列
ＺＣ コイル
ＸＭＡ１、ＸＭＡ２ 磁石列
ＹＭＡ１、ＹＭＡ２ 磁石列
ＺＭＡ１、ＺＭＡ２ 磁石列
２２、２３、２５、２６、２８、２９ ヨーク
２４、２７、３０ 連結部材
４１、４２、４３、４４ シールド板
１００ 電子線描画装置

Claims (9)

1. 第１の方向に移動可能な移動部材と、
   前記移動部材を駆動する駆動手段と、
   磁性材で構成され、前記駆動手段からの磁場の少なくとも一部を遮蔽するための磁場遮蔽手段と、を備え、
   前記駆動手段は、固定子と、前記移動部材に連結された可動子と、を含み、
   前記磁場遮蔽手段は、
   前記移動部材に連結され、前記移動部材と前記可動子との間に配置された第１の板と、
   前記可動子の両側において前記第１の板に連結され、前記第１の方向に沿う端部を有する一対の側板と、
   前記固定子に連結された第２の板と、を含み、
   前記第２の板は、前記移動部材の前記第１の方向への移動に応じた複数の位置で、前記第１の板と前記一対の側板とともに前記可動子および前記固定子の少なくとも一部を囲むように、前記第１の方向に沿って配置されることを特徴とする移動装置。
2. 前記固定子はコイルを含み、前記可動子は磁石を含むことを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
3. 前記第２の板は、前記移動部材の前記第１の方向への移動に応じた複数の位置で、前記端部と隙間を介して対向するように配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の移動装置。
4. 前記駆動手段は、前記移動部材を前記第１の方向とは異なる第２の方向に駆動し、
   前記駆動手段による前記移動部材の前記第２方向における移動ストロークは、前記移動部材の前記第１方向における移動ストロークよりも短いことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の移動装置。
5. 前記コイルは、前記第１の方向を長手方向とするコイルであることを特徴とする請求項２に記載の移動装置。
6. 前記駆動手段は、前記移動部材を前記第１の方向に駆動し、
   前記コイルは、前記第１の方向に沿って配列された複数のコイルを含み、
   前記移動部材の前記第１方向における位置に応じて、前記複数のコイルの中で励磁コイルを切り替える切り替え手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の移動装置。
7. 前記駆動手段は、前記移動部材を前記第１の方向とは異なる第２の方向に駆動する駆動手段と、前記移動部材を前記第１および第２の方向とは異なる第３の方向に駆動する駆動手段と、を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の移動装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の移動装置を用いて、前記移動部材を前記第１の方向に走査する動作と、前記移動部材を前記第２の方向に走査する動作と、を交互に行い、前記被処理体上にパターンを描画することを特徴とする荷電粒子線描画装置。
9. 請求項８に記載された荷電粒子線描画装置を用いて感光剤が塗布された基板上にパターン潜像を描画する工程と、
   前記パターン潜像が描画された前記基板を現像する工程と、
   現像された基板を加工してパターンを有する物品を製造する工程と、を有することを特徴とする物品の製造方法。

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