JP2016023720A - 振動制御装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２自由度系を用いて制御対象の振動を制御するとともに、発振を抑制するうえで有利な振動制御装置を提供する。
【解決手段】振動制御装置は、第１物体２と、第１ばね機構３と、第１物体の位置を検出する検出系と、第１駆動手段４とを含み、第１物体の振動を制御する。検出系は、第２物体２１と、第２ばね機構２３と、第３物体２２と、第３ばね機構２４と、第２物体２１に対する第３物体２２の変位を検出する第１検出器３１と、第２駆動手段３３と、第１検出器３１の出力に基づいて第２駆動手段３３をフィードバック制御するフィードバック制御手段とを備える。第２物体２１と第３物体２２とを含む２自由度系は、固有振動数に応じて、並進運動をともなう第１の振動モードと、傾き運動をともなう第２の振動モードとで振動し、フィードバック制御手段のサーボ制御周波数は、第１の振動モードの固有振動数より高く、第２の振動モードの固有振動数より低い。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動制御装置、リソグラフィ装置、および物品の製造方法に関する。

極微細パターンを転写または形成するリソグラフィ装置において、当該装置を設置した床から当該装置内に伝わる振動がオーバーレイ精度や解像（転写）性能を劣化させる原因となる。そこで、従来のリソグラフィ装置においては、床振動の影響を軽減するために、本体部分である定盤は、振動制御装置（除振装置）を介して支持される。従来の振動制御装置は、定盤（制御対象）を支持する気体ばねを有し、さらに定盤の加速度を検出する加速度センサと定盤に力を加えるアクチュエータとを用いて速度フィードバック制御系を構成し、振動の減衰を行っている。しかしながら、速度フィードバック制御系で振動の減衰を行っても、気体ばねの固有振動数に依存する振動制御装置の固有振動数は、低くても３〜５Ｈｚ程度である。そこで、より低周波の振動まで除振するためには、振動制御装置の固有振動数をさらに下げる必要がある。

特許文献１は、第１物体（制御対象）の振動を制御するための別の振動制御装置を開示している。この振動制御装置は、第１物体を支持する第１ばね機構と、第１物体を変位させる第１アクチュエータと、第１物体の位置を検出する検出系とを有する。検出系は、第２物体と、第３物体と、第２物体を第３物体上に支持する第２ばね機構と、第３物体を第２ベース上に支持する第３ばね機構とを有する。また、検出系は、第２物体と第３物体との鉛直相対変位を検出する変位センサと、第３物体を変位させる第２アクチュエータと、第１物体と第２物体との鉛直相対変位を検出する変位センサとを有する。ここで、振動制御装置は、第２物体と第３物体との相対変位の検出結果に基づいて第２アクチュエータをフィードバック制御する。そして、振動制御装置は、第１物体と第２物体との相対変位の検出結果に基づいて第１アクチュエータをフィードバック制御することで、床から第１物体に伝わる振動を低減する。

特開２０１２−９７７８６号公報

上述のとおり、特許文献１は、第２物体と第３物体とをばね機構で直列に支持した２自由度系を有する。しかしながら、特許文献１には、第２アクチュエータをフィードバックする際のサーボ制御周波数と、２自由度系の固有振動数との関係について何ら開示していない。本願発明者は、２自由度系の固有振動数に応じて、並進運動をともなう第１の振動モードと、傾き運動をともなう第２の振動モードとで振動する点に着眼した。そして、本願発明者は、これらの振動モードを考慮することなく単純に第２アクチュエータをフィードバック制御した場合には、装置の発振を引き起こす可能性があることを見出した。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、２自由度系を用いて制御対象の振動を制御するとともに、発振を抑制するうえで有利な振動制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、第１物体と、該第１物体を支持する第１ばね機構と、第１物体の位置を検出する検出系と、第１物体に力を加える第１駆動手段と、を含み、検出系の出力に基づいて第１駆動手段を制御して第１物体の振動を制御する振動制御装置であって、検出系は、第２物体と、該第２物体を支持する第２ばね機構と、該第２ばね機構を支持する第３物体と、該第３物体を支持する第３ばね機構と、第２物体に対する第３物体の変位を検出する第１検出器と、第３物体に力を加える第２駆動手段と、第１検出器の出力に基づいて第２駆動手段をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、を備え、第２物体と第３物体とを含む２自由度系は、固有振動数に応じて、並進運動をともなう第１の振動モードと、傾き運動をともなう第２の振動モードとで振動し、フィードバック制御手段のサーボ制御周波数は、第１の振動モードの固有振動数よりも高く、第２の振動モードの固有振動数よりも低いことを特徴とする。

本発明によれば、例えば、２自由度系を用いて制御対象の振動を制御するとともに、発振を抑制するうえで有利な振動制御装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る振動制御装置の構成を示す図である。 基準部の構成を示す図である。 基準部内のばね機構を構成する第１板ばねの形状を示す図である。 基準部内のばね機構を構成する第２板ばねの形状を示す図である。 基準部内のばね機構を構成する第３板ばねの形状を示す図である。 基準部における複数の振動モードを説明するための図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。

まず、本発明の一実施形態に係る振動制御装置について説明する。本実施形態に係る振動制御装置は、一の物体から伝達しうる他の物体での振動を制御するものであり、ここでは半導体デバイスや液晶表示デバイスなどの製造工程におけるリソグラフィ工程に採用されるリソグラフィ装置に設置されるものとする。なお、「振動制御装置」は、「除振装置」と称されることもある。図１は、本実施形態に係る振動制御装置８０を備えるリソグラフィ装置１００の構成を示す概略図である。なお、図中、鉛直方向であるＺ軸に垂直な平面内で、Ｘ軸、およびＸ軸に直交するＹ軸を取っている。リソグラフィ装置１００は、被処理体である基板に対してパターン形成処理を行う処理部Ｌと、処理部Ｌを構成する少なくとも一部の構成要素としての第１物体２の振動を制御する振動制御装置８０とを備える。

処理部Ｌは、パターンを基板に形成するユニットの本体またはその一部であり、第１物体２は、当該ユニットを支持（搭載）する支持部（例えば定盤）である。リソグラフィ装置１００が、基板上の未硬化層を型により成形し、その後に離型して、基板上にパターンを形成するインプリント装置である場合、当該ユニットは、基板または型の少なくとも一方を保持する保持部（基板ホルダまたは型ホルダ、等）を含みうる。また、当該装置が荷電粒子線に対して感応する基板上の層に荷電粒子線を投射して描画を行う描画装置である場合、当該ユニットは、荷電粒子線を投射する投射系および基板の少なくとも一方を保持する保持部（投射系ハウジングまたは基板ホルダ、等）を含みうる。また、当該装置が光に対して感応する基板上の層に光を投影して当該層を露光する露光装置である場合、当該ユニットは、光を投影する投影系、原版および基板の少なくとも一つを保持する保持部（鏡筒、原版ホルダまたは基板ホルダ、等）を含みうる。そして、処理部Ｌは、リソグラフィ装置１００全体を支持する第２基部８に対して、第１ばね機構３と、第１駆動部（第１駆動手段）４とを介して支持される第１物体２に支持される。

振動制御装置８０は、振動源としての床１と、制御対象（除振対象）としての第１物体２との間に設置されるものであり、第１ばね機構３と、第１駆動部４と、基準位置を規定し、第１物体２の位置を検出する検出系を構成する基準部３０とを含む。第１ばね機構３は、弾性部材として、例えば気体ばね（空気ばね）を含む。第１駆動部４は、例えばリニアモータを含み、第１物体２に力を加え、床１上に載置（固定）されている第２基部８に対して変位させる。

基準部３０は、第２物体（基準物体）２１と第３物体２２とを、第２ばね機構２３と第３ばね機構２４とを用いてで直列に支持した２自由度系を有する。また、基準部３０は、第２駆動部（第２駆動手段）３３と、基部２８と、第１検出器３１と、第１補償器５と、第２検出器４２と、第２補償器９とを含み得る。第２物体２１は、第２ばね機構２３を介して第３物体２２に変位可能に支持される。第３物体２２は、第３ばね機構２４を介して基部２８に変位可能に支持される。第２駆動部３３は、第３物体２２に力を加えて、基部２８に対して変位させる。第１検出器３１は、第２物体２１の第３物体２２に対向する位置、または第３物体２２の第２物体２１に対向する位置に設置され、第２物体２１に対する第３物体２２の変位を検出する。そして、第１検出器３１は、検出した変位を第１検出信号として第１補償器５に出力する。第２検出器４２は、第１物体２の第２物体２１に対向する位置に設置され、第１物体２と第２物体２１との相対変位（相対位置、または、第１物体２および第２物体２１の一方に対する他方の位置または変位）を第２検出信号として第２補償器９に出力する。

ここで、第３物体２２は、第１検出信号に基づいて、第２物体２１と第３物体２２との相対変位が一定になるように、第１フィードバック制御系（フィードバック制御手段）により位置フィードバック制御される。第１補償器５は、第１フィードバック制御系に含まれ、第１検出信号と目標値とに基づいて、第３物体２２に減衰力を加えるように、第２駆動部３３への第１操作量を演算し（生成し）出力する。一方、第１物体２は、第２検出信号に基づいて、第２フィードバック制御系により位置フィードバック制御される。第２補償器９は、第２フィードバック制御系に含まれ、第２検出信号と目標値とに基づいて、第１駆動部４への第２操作量を演算し（生成し）出力する。なお、第１補償器５と第２補償器９としては、ともにＰＩＤ補償器としうる。

次に、基準部３０のさらに具体的な構成について説明する。図２は、基準部３０の構成を示す図であり、図２（ａ）は、基準部３０全体の斜視図であり、図２（ｂ）は、概略断面図である。第２物体２１は、円柱状（略円柱状を含む）の物体であり、その中心軸（以下「基準軸」という。）は、第２物体２１の重心と第３物体２２の重心とを通り、第２物体２１と第３物体２２とが互いに並ぶＺ軸方向に延びる（図６に示す中心軸に相当する）。第３物体２２は、一方の端面（＋Ｚ軸方向のＸＹ平面）が開となり、他方の端面（−Ｚ軸方向のＸＹ平面）が閉となる円管状の物体であり、その中心軸は、基準軸と同軸であり、第２物体２１の側面を覆うように構成される。このような形状により、第３物体２２は、第２物体２１を基準軸に対して垂直な方向から支持可能とする。また、基部２８は、第３物体２２と同様に、一方の端面（＋Ｚ軸方向のＸＹ平面）が開となり、他方の端面（−Ｚ軸方向のＸＹ平面）が閉となる円管状の物体であり、その中心軸は、基準軸と同軸であり、第３物体２２の側面を覆うように構成される。このような形状により、基部２８は、第３物体２２を基準軸に対して垂直な方向から支持可能とする。そして、第２物体２１と第３物体２２との間には、計測方向を、第２物体２１の変位方向とした第１検出器３１が設置される。また、第３物体２２と基部２８との間には、第２駆動部３３が設置される。

また、基準部３０は、３つの金属製の板状の弾性部材として、それぞれ貫通溝が複数形成された、第１板ばね４０と、第２板ばね４１と、第３板ばね４２とを含む。図３は、第１板ばね４０の平面形状を示す図である。第１板ばね４０は、第２物体２１、第３物体２２および基部２８に接続されるものであり、例えば、基準部３０のＺ軸方向のプラス側の端部に設置されうる。第１板ばね４０の最外周部の平面形状は、図３に示すように、例えば、基準部３０（基部２８）の外周形状に合っている。また、第１板ばね４０は、その内側に、基準軸を中心としてそれぞれ連続しない同心円状に設けられた貫通溝（切り欠き部）を複数有する。本実施形態では、第１貫通溝５０、第２貫通溝５１、第３貫通溝５２および第４貫通溝５３の半径がそれぞれ異なる計４つの貫通溝が存在する。このうち、第１貫通溝５０は、４つの貫通溝のうち基準軸から最も外側に存在するものであり、第２貫通溝５１から第４貫通溝５３まで順に内側（基準軸側）に向かって存在する。

図３（ａ）は、第１板ばね４０のＸＹ平面において第１貫通溝５０の外周側で隣り合う第１接続領域１４を斜線で示す図である。第１接続領域１４には、図２（ｂ）に示すように基部２８が接続される。そして、第１貫通溝５０は、基部２８の内周に沿った形状となっている。図３（ｂ）は、第１板ばね４０のＸＹ平面において第２貫通溝５１の内周側で隣り合い、かつ、第３貫通溝５２の外周側で隣り合う第２接続領域１５を斜線で示す図である。第２接続領域１５には、図２（ｂ）に示すように第３物体２２が接続される。そして、第２貫通溝５１は、第３物体２２の外周に沿った形状となっており、また、第３貫通溝５２は、第３物体２２の内周に沿った形状となっている。また、図３（ｃ）は、第１板ばね４０のＸＹ平面において第４貫通溝５３の内周側の第３接続領域１６を斜線で示す図である。第３接続領域１６には、図２（ｂ）に示すように第２物体２１が接続される。そして、第４貫通溝５３は、第２物体２１の外周に沿った形状となっている。

また、第１貫通溝５０の内周側で隣り合い、かつ、第２貫通溝５１の外周側で隣り合う領域１１は、第１接続領域１４と第２接続領域１５とのＺ軸方向の相対位置を可変とする第１梁領域である。第１板ばね４０は、第１梁領域１１にて、Ｚ軸方向の変位、すなわち撓みが生じることで第１のばねの作用を生じうる。また、第３貫通溝５２の内周側で隣り合い、かつ、第４貫通溝５３の外周側で隣り合う領域１２は、第２接続領域１５と第３接続領域１６とのＺ軸方向の相対位置を可変とする第２梁領域である。第１板ばね４０は、第２梁領域１２にて、Ｚ軸方向の変位、すなわち撓みが生じることで第２のばねの作用を生じうる。

図４は、第２板ばね４１の平面形状を示す図である。第２板ばね４１は、第２物体２１および第３物体２２に接続されるものであり、例えば、第２物体２１との接続部が第２物体２１のＺ軸方向のマイナス側の端部に位置するように設置されうる。第２板ばね４１の最外周部の平面形状は、図３に示すように、例えば、第３物体２２の外周形状に合っている。また、第２板ばね４１も、第１板ばね４０と同様に、その内側に、基準軸を中心としてそれぞれ連続しない同心円状に設けられた貫通溝を複数有する。本実施形態では、第１貫通溝６０および第２貫通溝６１の半径がそれぞれ異なる計２つの貫通溝が存在する。このうち、第１貫通溝６０は、２つの貫通溝のうち基準軸から最も外側に存在するものであり、その形状および大きさは、第１板ばね４１の第３貫通溝５２と同一である。一方、第２貫通溝６１は、第１貫通溝６０よりも内側に存在するものであり、その形状および大きさは、第１板ばね４１の第４貫通溝５３と同一である。

図４（ａ）は、第２板ばね４１のＸＹ平面において第１貫通溝６０の外周側で隣り合う第１接続領域６２を斜線で示す図である。第１接続領域６２には、図２（ｂ）に示すように第３物体２２が接続される。また、図４（ｂ）は、第２板ばね４１のＸＹ平面において第２貫通溝６１の内周側の第２接続領域６３を斜線で示す図である。第２接続領域６３には、図２（ｂ）に示すように第２物体２１が接続される。そして、第１貫通溝６０は、第３物体２２の内周に沿った形状となっており、また、第２貫通溝６１は、第２物体２１の外周に沿った形状となっている。

また、第１貫通溝６０の内周側で隣り合い、かつ、第２貫通溝６１の外周側で隣り合う領域６４は、第１接続領域６２と第２接続領域６３とのＺ軸方向の相対位置を可変とする梁領域である。第２板ばね４１は、梁領域６４にて、Ｚ軸方向の変位、すなわち撓みが生じることでばねの作用を生じうる。

図５は、第３板ばね４２の平面形状を示す図である。第３板ばね４２は、第３物体２２および基部２８に接続されるものであり、例えば、第３物体２２との接続部が第３物体２２のＺ軸方向のマイナス側の端部に位置するように設置されうる。第３板ばね４２の最外周部の平面形状は、図５に示すように、第１板ばね４０と同様に、例えば、基準部３０（基部２８）の外周形状に合っている。また、第３板ばね４２も、第１板ばね４０および第２板ばね４１と同様に、その内側に、基準軸を中心としてそれぞれ連続しない同心円状に設けられた貫通溝を複数有する。本実施形態では、第１貫通溝７０および第２貫通溝７１の半径がそれぞれ異なる計２つの貫通溝が存在する。このうち、第１貫通溝７０は、２つの貫通溝のうち基準軸から最も外側に存在するものであり、その形状および大きさは、第１板ばね４１の第１貫通溝５０と同一である。一方、第２貫通溝７１は、第１貫通溝７０よりも内側に存在するものであり、その形状および大きさは、第１板ばね４１の第２貫通溝５１と同一である。

図５（ａ）は、第３板ばね４２のＸＹ平面において第１貫通溝７０の外周側で隣り合う第１接続領域７２を斜線で示す図である。第１接続領域７２には、図２（ｂ）に示すように基部２８が接続される。また、図５（ｂ）は、第３板ばね４２のＸＹ平面において第２貫通溝７１の内周側の第２接続領域７３を斜線で示す図である。第２接続領域７３には、図２（ｂ）に示すように第３物体２２が接続される。そして、第１貫通溝７０は、基部２８の内周に沿った形状となっており、第２貫通溝７１は、第３物体２２の外周に沿った形状となっている。

また、第１貫通溝７０の内周側で隣り合い、かつ、第２貫通溝７１の外周側で隣り合う領域７４は、第１接続領域７２と第２接続領域７３とのＺ軸方向の相対位置を可変とする梁領域である。第３板ばね４２は、梁領域７４にて、Ｚ軸方向の変位、すなわち撓みが生じることでばねの作用を生じうる。

各板ばね４０、４１、４２の形状を上記のようにすることで、まず、第２物体２１は、第１板ばね４０と第２板ばね４１とにＺ軸方向で挟み込まれるように保持され、かつ、第１板ばね４０と第２板ばね４１とを介して第３物体２２に支持される。そして、第１ばね機構２３としては、それぞれ弾性変位部である、第１板ばね４０の第２梁領域１２と、第２板ばね４１の梁領域６４とが相当する。一方、第３物体２２は、第１板ばね４０と第３板ばね４２とにＺ軸方向で挟み込まれるように保持され、かつ、第１板ばね４０と第３板ばね４２とを介して基部２８に支持される。そして、第３ばね機構２４としては、それぞれ弾性変位部である、第１板ばね４０の第１梁領域１１と、第３板ばね４２の梁領域６４とが相当する。

ここで、基準部３０を含む振動制御装置８０を用いて、より低周波の振動まで制御（除振）するためには、振動制御装置８０の固有振動数、すなわち基準部３０における固有振動数を低くすることが望ましい。まず、基準部３０内の第２ばね機構２３において固有振動数を低下させるためには、第１板ばね４０の第２梁領域１２の長さ、すなわち第２接続領域１５に連通する一方の端から第３接続領域１６に連通する他方の端までの距離が長いことが望ましい。しかしながら、空間的制約により、例えば、第２梁領域１２を単純に放射方向に長く形成することで対処することは難しい。そこで、本実施形態では、図３に示すように、第３貫通溝５２と第４貫通溝５３とを基準軸を中心に同心円状に形成し、一定の間隔で、隣り合う領域同士を連通させる複数の連通部を設ける。図３に示す第１板ばね４０の例では、第３貫通溝５２と第４貫通溝５３とは、それぞれ１２０°間隔で３箇所の連通部を含む。さらに、第１板ばね４０は、３箇所の連通部分のそれぞれに隣接して、第３貫通溝５２と第４貫通溝５３とをつなげる連通溝１３をさらに有する。特に、図３に示す第１板ばね４０の例では、第３貫通溝５２の反時計回り側の端部と、第４貫通溝５３の時計回り側の端部とが連通溝１３によって接続される。

また、第２ばね機構２３に関し、第２板ばね４１の梁領域６４についても、第１貫通溝６０と第２貫通溝６１との関係は、上記の第３貫通溝５２と第４貫通溝５３との関係と基本的に同様である。ただし、図４に示す第２板ばね４１の例では、上記の場合とは逆に、第１貫通溝６０の時計回り側の端部と、第２貫通溝６１の反時計回り側の端部とが連通溝６５によって接続される。さらに、基準部３０（第１板ばね４０）をＺ軸方向プラス側から見たと想定する。このとき、第１板ばね４０における第３貫通溝５２と第４貫通溝５３との３箇所の連通部と、第２板ばね４１における第１貫通溝６０と第２貫通溝６１との３箇所の連通部とは、ＸＹ平面で重ならない（変位方向に垂直な面内で互いに異なる位置にある）。具体的には、図３と図４とを比較するとわかるとおり、例えば、第１板ばね４０における連通部の設置位置に対して、第２板ばね４１における連通部は、基準軸を中心としてそれぞれ６０°ずれた位置にある。

一方、基準部３０内の第３ばね機構２４において固有振動数を低下させることについても、上記の第２ばね機構２３に関することと同様に、第１板ばね４０の第１梁領域１１の長さを長くすることが望ましい。そこで、ここでも、図３に示すように、第１貫通溝５０と第２貫通溝５１とを基準軸を中心に同心円状に形成し、一定の間隔で、隣り合う領域同士を連通させる複数の連通部を設ける。ただし、第３ばね機構２４に関しては、第２ばね機構２３とは異なり、第１貫通溝５０と第２貫通溝５１とは、接続されない。また、第１貫通溝６０は、一定の間隔で、隣り合う領域同士を連通させる複数の連通部を設ける。図３に示す第１板ばね４０の例では、第１貫通溝５０は、１２０°間隔で３箇所の連通部を含み、第２貫通溝５１も、１２０°間隔で３箇所の連通部を含むが、それぞれの角度位置は、基準軸を中心としてそれぞれ６０°ずれる。

また、第３ばね機構２４に関し、第３板ばね４２の梁領域７４についても、第１貫通溝７０と第２貫通溝７１との関係は、上記の第１貫通溝５０と第２貫通溝５１との関係と基本的に同様である。ここで、基準部３０（第１板ばね４０）をＺ軸方向プラス側から見たと想定する。このとき、第１板ばね４０における第１貫通溝５０と第２貫通溝５１との３箇所の連通部と、第３板ばね４２における第１貫通溝６０と第２貫通溝６１との３箇所の連通部とは、ＸＹ平面で重ならない。具体的には、図３と図５とを比較するとわかるとおり、例えば、第１板ばね４０における連通部の設置位置に対して、第３板ばね４２における連通部は、基準軸を中心としてそれぞれ６０°ずれた角度位置にある。

なお、基準部３０の固有振動数を低下させるために、または所望の固有振動数を得るために、第２ばね機構２３または第３ばね機構２４を構成する部分の板ばねの形状もしくは厚みまたは材質を個別に適宜変更しても構わない。具体的には、第３ばね機構２４のヤング率を第２ばね機構２３のヤング率よりも大きくしたり、または第３ばね機構２４の厚みを第２ばね機構２３の厚みよりも厚くすればよい。このとき、上記説明では、第１板ばね４０は、第２ばね機構２３および第３ばね機構２４の構成部分を含みつつ一体で形成されているが、第２ばね機構２３を構成する第１の部分と、第３ばね機構２４を構成する第２の部分とに分離した構成としてもよい。さらに、上記説明では、第２物体２１および第３物体２２は、それぞれＺ軸方向の端部（端面）で各板ばねに挟み込まれる構成としているが、必ずしも端部に限らず、第２物体２１および第３物体２２の少なくとも一部を各板ばねで挟み込むように構成してもよい。また、前述した基準部３０の構成は、Ｚ軸方向の基準位置を規定し、第１物体２の位置を検出する検出系を構成するものである。この構成をＸ軸またはＹ軸周りに９０°回転させることで、Ｘ軸またはＹ軸方向の位置基準として規定する構成もあり得る。

図６は、基準部３０において生じうる振動モードを説明するための概略側面図である。基準部３０には、主にそれぞれ別の運動をともなう以下のような２つの振動モードが生じ得る。まず、第１の振動モードは、第２物体２１および第３物体２２が基準軸に沿って（すなわち第１検出器３１の検出方向に）並進運動をともなう振動モードである。一方、第２の振動モードは、基準軸に対して傾き運動（すなわち第１検出器３１の検出方向が傾く運動）をともなう振動モードである。図６（ａ）は、静定状態にある基準部３０を示し、図６（ｂ）は、第１の振動モードにある基準部３０を示し、図６（ｃ）は、第２の振動モードにある基準部３０を示している。第２物体２１および第３物体２２は、それぞれＺ軸方向において複数の位置（本実施形態では２つの位置）で支持されるので、第１の振動モードで変位する場合に、変位方向が適切にＺ軸方向（計測方向）に規定される。

一方、図６（ｃ）に示すような第２の振動モードが生じる場合、第２の振動モードの固有振動数は、第１の振動モードの固有振動数よりも高くなることが望ましい。基準部３０は、第１検出器３１にて検出された相対変位を第１補償器５に入力し、相対変位が一定の値になるような操作量を第２駆動部３３へ送信するフィードバック制御を行う。そこで、第１フィードバック制御系のサーボ制御周波数の制御帯域が例えば５０〜６０Ｈｚであるならば、第１の振動モードの固有振動数は、サーボ制御周波数（例えば制御帯域の上限の周波数である６０Ｈｚ）よりも低く設定する。すなわち、第１フィードバック制御系のサーボ制御周波数は、第１の振動モードの固有振動数よりも高いことが望ましい。一方、この場合、第１フィードバック制御系のサーボ制御周波数は、第２の振動モードの固有振動数よりも低いことが望ましく、第２の振動モードの固有振動数の１／２以下であることがより望ましい。そして、本実施形態では、第２ばね機構２３および第３ばね機構２４において、上記のとおり、Ｚ軸方向プラス側の板ばねとＺ軸方向マイナス側の板ばねとで各貫通溝の形状を逆にしたり、基準軸を中心としてずらしたりしている。このような構成および形状により、第２の振動モードの固有振動数が第１の振動モードの固有振動数よりも低くなることを抑えることができる。または、例えば、第２ばね機構２３または第３ばね機構２４の少なくとも一方にリニアガイドのような案内機構を設けることで、第２の振動モードの固有振動数の低下を抑える構成もありうる。

このように、基準部３０は、各構成要素の形状等を上記のようにすることで、小型化を実現できる。また、特に第２ばね機構２３および第３ばね機構２４を複数の板ばね４０、４１、４２で構成することで、基準部３０は、自身の固有振動数をより低くすることができる。また、基準部３０には、それぞれ別の運動をともなう第１の振動モードと第２の振動モードとが生じうるが、基準部３０は、第２ばね機構２３および第３ばね機構２４を上記のような構成とすることで、第１の振動モードの固有振動数をより低くすることができる。さらに、基準部３０は、第２ばね機構２３および第３ばね機構２４を上記のような構成とすることで、第２の振動モードの固有振動数を第１フィードバック制御系の制御帯域の上限の周波数よりも高くすることができる。したがって、第１フィードバック制御系にてフィードバック制御を行うときに生じうる発振を抑えることができる。

以上のように、本実施形態によれば、２自由度系を用いて制御対象の振動を制御するとともに、発振を抑制するうえで有利な振動制御装置を提供することができる。さらに、このような振動制御装置を備えるリソグラフィ装置１００によれば、床振動の影響をより軽減させることができる。

（物品の製造方法）
実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。該製造方法は、物体（例えば、感光材を表面に有する基板）上に上記のリソグラフィ装置を用いてパターン（例えば潜像パターン）を形成する工程と、該工程でパターンを形成された物体を処理する工程（例えば、現像工程）とを含みうる。さらに、該製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、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）を含みうる。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形または変更が可能である。

２ 第１物体
３ 第１ばね機構
４ 第１駆動手段
２１ 第２物体
２２ 第３物体
２３ 第２ばね機構
２４ 第３ばね機構
３０ 基準部
３１ 第１検出器
３３ 第２駆動手段
８０ 振動制御装置

Claims (12)

1. 第１物体と、該第１物体を支持する第１ばね機構と、前記第１物体の位置を検出する検出系と、前記第１物体に力を加える第１駆動手段と、を含み、前記検出系の出力に基づいて前記第１駆動手段を制御して前記第１物体の振動を制御する振動制御装置であって、
   前記検出系は、第２物体と、該第２物体を支持する第２ばね機構と、該第２ばね機構を支持する第３物体と、該第３物体を支持する第３ばね機構と、前記第２物体に対する前記第３物体の変位を検出する第１検出器と、前記第３物体に力を加える第２駆動手段と、前記第１検出器の出力に基づいて前記第２駆動手段をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、を備え、
   前記第２物体と前記第３物体とを含む２自由度系は、固有振動数に応じて、並進運動をともなう第１の振動モードと、傾き運動をともなう第２の振動モードとで振動し、
   前記フィードバック制御手段のサーボ制御周波数は、前記第１の振動モードの固有振動数よりも高く、前記第２の振動モードの固有振動数よりも低いことを特徴とする振動制御装置。
2. 前記サーボ制御周波数は、前記第２の振動モードの固有振動数の１／２以下であることを特徴とする請求項１に記載の振動制御装置。
3. 第１物体と、該第１物体を支持する第１ばね機構と、前記第１物体の位置を検出する検出系と、前記第１物体に力を加える第１駆動手段と、を含み、前記検出系の出力に基づいて前記第１駆動手段を制御して前記第１物体の振動を制御する振動制御装置であって、
   前記検出系は、第２物体と、該第２物体を支持する第２ばね機構と、該第２ばね機構を支持する第３物体と、該第３物体を支持する第３ばね機構と、該第３ばね機構を支持する基部と、前記第２物体に対する前記第３物体の変位を検出する検出器と、前記第３物体に力を加える第２駆動手段と、前記検出器の出力に基づいて前記第２駆動手段をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、を備え、
   前記第３物体は、前記第２物体の側面を覆うように構成され、
   前記基部は、前記第３物体の側面を覆うように構成され、
   前記第２ばね機構は、前記第２物体と前記第３物体とを接続し、前記第２物体の外周に沿う貫通溝と前記第３物体の内周に沿う貫通溝が形成された板ばねを有し、
   前記第３ばね機構は、前記第３物体と前記基部とを接続し、前記第３物体の外周に沿う貫通溝と前記基部の内周に沿う貫通溝が形成された板ばねを有することを特徴とする振動制御装置。
4. 前記貫通溝の形状は、基準軸を中心とした同心円状であることを特徴とする請求項３に記載の振動制御装置。
5. 前記板ばねの変位する領域は、該領域に隣り合う前記外周に沿う前記貫通溝または前記内周に沿う前記貫通溝のうち、一方の前記貫通溝の時計回り側の端部と、他方の前記貫通溝の反時計回り側の端部とをつなげる連通溝を有することを特徴とする請求項３または４に記載の振動制御装置。
6. 前記第２ばね機構または前記第３ばね機構に含まれる前記板ばねは、変位方向に異なる複数の位置に合わせて複数あり、
   一方の前記板ばねが有する前記貫通溝と、他方の前記板ばねが有する前記貫通溝とは、前記変位方向で対向し、
   一方の前記板ばねが有する前記貫通溝に隣り合う２つの領域を連通させる連通部と、他方の前記板ばねが有する前記貫通溝に隣り合う２つの領域を連通させる連通部とは、それぞれ前記変位方向に垂直な面内で、互いに異なる位置にある、
   ことを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の振動制御装置。
7. 前記一方の板ばねが有する前記連通溝は、前記外周に沿う前記貫通溝または前記内周に沿う前記貫通溝のうち、一方の前記貫通溝の時計回り側の端部と、他方の前記貫通溝の反時計回り側の端部とをつなげて、
   前記他方の板ばねが有する前記連通溝は、前記外周に沿う前記貫通溝または前記内周に沿う前記貫通溝のうち、一方の前記貫通溝の反時計回り側の端部と、他方の前記貫通溝の時計回り側の端部とをつなげる、
   ことを特徴とする請求項５に記載の振動制御装置。
8. 前記第３ばね機構を構成する前記板ばねのヤング率は、前記第２ばね機構を構成する前記板ばねのヤング率よりも大きいことを特徴とする請求項３ないし７のいずれか１項に記載の振動制御装置。
9. 前記第３ばね機構を構成する前記板ばねの厚みは、前記第２ばね機構を構成する前記板ばねの厚みよりも厚いことを特徴とする請求項３ないし７のいずれか１項に記載の振動制御装置。
10. 前記第２物体と前記第３物体との並進を案内する案内機構を有することを特徴とする請求項３ないし９のいずれか１項に記載の振動制御装置。
11. パターンを基板に形成するリソグラフィ装置であって、
    前記パターンを形成する処理部の少なくとも一部を支持する支持部と、
    前記支持部を前記第１物体とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の振動制御装置と、
    を備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
12. 請求項１２に記載のリソグラフィ装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、
    前記工程で前記パターンを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の製造方法。
    

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