JP6031242B2 - 駆動装置、リソグラフィー装置および物品製造方法 - Google Patents

駆動装置、リソグラフィー装置および物品製造方法 Download PDF

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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。
本発明の第1の側面は、可動部と、前記可動部を移動させ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、前記可動部とともに移動しない部分に固定された第1コネクタと前記可動部とともに移動する部分に固定された第2コネクタとに接続されるようにU字型に湾曲させ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の一方を他方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、規制面RSbをそれぞれ有する規制部RMa(第2部材)規制部RMb(第1部材)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 (13)

  1. 可動部と、前記可動部を移動させるアクチュエータとを有する駆動装置であって、
    前記可動部とともに移動しない部分に固定された第1コネクタと前記可動部とともに移動する部分に固定された第2コネクタと接続されるようにU字型に湾曲させ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の一方を他方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、固定規制部と、該固定規制部に対して前記可動部とともに相対移動する可動規制部とを有し前記固定規制部は前記可動規制部に対向し配置されており
    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の量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移動させ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。
  11. 可動部と、前記可動部を移動させるアクチュエータとを有する駆動装置であって、
    前記可動部の移動経路に沿って配置された第1部材と、
    前記可動部の移動経路に沿って配置され、前記第1部材に対して前記可動部とともに相対的に移動する第2部材と、
    前記第1部材と接続される側にある第1部分、前記第2部材と接続される側にある第2部分、および、前記第1部分と前記第2部分との間で湾曲している部分を有し、前記可動部および前記第2部材の移動に伴って前記湾曲している部分の位置が変化する接続部材と、
    前記可動部および前記第2部材の移動に伴って前記第1部材が前記接続部材に接触する領域が変化するとともに前記第2部材が前記接続部材に接触する領域が変化する間に、前記第1部材と前記第1部分の一方を他方に真空吸着させ、かつ、前記第2部材と前記第2部分の一方を他方に真空吸着させる、真空吸着部とを有することを特徴とする駆動装置。
  12. 前記真空吸着部は、前記第1部材の、前記第1部材と前記接続部材とが接触していない領域において、前記第1部材の前記接続部材側の面に設けられた孔を通じて前記第1部材の周囲の気体を吸引することを特徴とする請求項11に記載の駆動装置。
  13. 前記真空吸着部は、前記第2部材の、前記第2部材と前記接続部材とが接触していない部分において、前記第2部材の前記接続部材側の面に設けられた孔を通じて前記第1部材の周囲の気体を吸引することを特徴とする請求項11又は12に記載の駆動装置。
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